DE3816254A1 - Steuereinheit zur lenkung der hinterraeder eines strassenfahrzeuges - Google Patents
Steuereinheit zur lenkung der hinterraeder eines strassenfahrzeugesInfo
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- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
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Description
Die Erfindung geht von der speziellen Steuereinheit aus, die im
Oberbegriff des Patentanspruches 1 definiert ist. Es handelt
sich also um eine Steuereinheit, welche auch Notfälle - z.B.
schlupfende Räder, schleudernes Straßenfahrzeug und/oder Defek
te in sicherheitsrelevanten elektronischen Bauteilen wie z.B.
Sensoren - mehr oder weniger gut beherrscht, indem dann die
Lenkung der Hinterräder nicht wie im Normalbetrieb gesteuert
wird, sondern nach einem besonderen Notbetriebskonzept. Es ist
eine Reihe verschiedener solcher Notbetriebskonzepte für sich
bekannt. Die Erfindung wurde zunächst zwar für ein Notbetriebs
konzept entwickelt, bei dem der Lenkwinkel im Notfall durch
Blockieren der Lenkung der Hinterräder starr beibehalten wird.
Es zeigt sich jedoch, daß die Erfindung darüber hinaus auch auf
alle anderen Notbetriebskonzepte angewendet werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung,
- - ein neuartiges Sicherheitskonzept zu bieten, welches zusätz lich zu beliebigen Notbetriebskonzepten zur weiteren Verbes serung der Beherrschung des Straßenfahrzeuges im Notfall verwendet werden kann,
- - nämlich besonders die Fehlertoleranz der Steuereinheit zu erhöhen, insbesondere indem verhindert wird, daß die Rechen einheit wegen eines fehlerhaft arbeitenden Rechners irrtüm licherweise kein Lenknotsignal abgibt, obwohl ein Notfall vorliegt - eine besonders gefährliche Situation, die zu schweren Unfällen des Straßenfahrzeuges führen kann, und
- - trotzdem die Recheneinheit zu befähigen, im Notfall mög lichst unverzüglich ihr Lenknotsignal abzugeben,
wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen ge
löst.
Bei der Erfindung werden also die Rechner in der Recheneinheit
in besonderer Weise gedoppelt und abweichend von der meistens
verwendeten Betriebsart von gedoppelten Rechnern betrieben.
Meistens werden nämlich gedoppelte Rechner mittels einer Ver
gleichereinheit überwacht, welche die Rechenergebnisse beider
Rechner - z.B. mikrosynchron - vergleicht, wobei evtl. noch
mit Hilfe besonderer Rechenmethoden, z.B. mit Hilfe von EDC-
Verfahren oder durch andere Selbsttestverfahren, der einwand
frei rechnende Rechner ermittelt und dessen Ergebnisse allein
verwertet werden. Diese Test- oder Vergleichereinheit kann aber
selber jeweils ebenfalls fehlerhaft arbeiten - z.B. auch trotz
EDC-Verfahren bei so manchen Vielfachfehler-Kombinationen, wenn
mehrere Fehler gleichzeitig auftreten - oder regelrecht defekt
sein, wenn sie eine Ungleichheit der Rechenergebnisse feststellt
- sie kann sogar defekt sein, wenn sie eine Gleichheit dieser
Ergebnisse feststellt! - und damit selbst die Zuverlässigkeit
der Steuereinheit verringern, besonders wenn sie die Abgabe des
Lenknotsignales verhindert, obwohl objektiv ein Notfall vor
liegt und von der Recheneinheit jedenfalls sogar bis zu einem
gewissen Grade durchaus erkannt wurde.
Bei der Erfindung wird sowohl die Zeitverzögerung, die durch
den Vergleich notwendig ist, aber vor allem auch die Unzuver
lässigkeit vermieden, die durch einen Fehler innerhalb der Ver
gleichereinheit hervorgerufen wird. Ebenso wird durch die Er
findung vermieden, daß umständlich bei anscheinend voneinander
abweichenden und zusätzlich bei anscheinend nicht voneinander
abweichenden Rechenergebnissen - zumindest häufig immer wieder
- auch die Vergleichereinheit für sich zu testen ist, wobei
auch dieser Test für sich wieder nicht nur Zeit benötigt, son
dern auch für sich eine Fehlerquelle und damit eine unnötige
Zuverlässigkeitsverringerung mit sich bringen kann.
Bei der Erfindung werden also auch solche durch Vergleicherein
richtungen bedingten Betriebsunsicherheiten und Verzögerungen
des Betriebs der gedoppelten Rechner vermieden, indem bereits
jeder Rechner für sich ein Lenknotsignal jeweils unmittelbar
und damit sofort an die Lenkeinrichtung abgibt, selbst wenn der
andere Rechner noch kein Lenknotsignal abgibt. Solange beide
Rechner einwandfrei arbeiten, steuert die Erfindung die Lenkung
der Hinterräder gemäß dem jeweils gewählten Notbetriebskonzept
im Notfall einwandfrei. Falls hingegen einer der beiden Rechner
- warum auch immer - z.B. nur auf Grund eines transienten Feh
lers in seinem Programmspeicher - ein fehlerhaftes Ergebnis er
rechnet, so gibt er auf Grund dieses Ergebnisses eventuell ein
an sich höchstens unnötiges Lenknotsignal ab, falls nämlich das
errechnete Ergebnis einen Notfall vortäuscht. Eine solche, an
sich fehlerhafte Steuerung der Lenkung der Hinterräder ist je
doch tolerierbar; bei einem Defekt eines der Rechner steuert
die Erfindung nämlich ihre Lenkeinrichtung mit vernünftiger
Wahrscheinlichkeit nie in höchst gefährlicher Weise so, als ob
ein Normalbetriebsfall vorläge obwohl ein Notfall vorliegt.
Die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen gestatten, die
Zuverlässigkeit der Steuereinheit weiter zu erhöhen, nämlich
jeweils entsprechende weitere Vorteile zu erreichen. Unter anderem ge
statten nämlich die Maßnahmen gemäß Patentanspruch
2, gefährliche Situationen für das Straßenfahrzeug zu vermei
den, indem bei wesentlichen Defekten oder Fehlzuständen der
betreffenden Bestandteile in den Notfallbetrieb entspre
chend dem gewählten Notbetriebskonzept übergegangen wird,
3, zu verhindern, daß bei Defekt eines Notorganes ein Lenknot signal keine notfallgerechte Steuerung der Lenkung der Hin terräder auslöst,
4, auch bei Ausfall eines der Rechner und /oder auch bei Stö rung - z. B. Bruch - einer der Notsignalleitungen zuverläs sig und redundant die gedoppelten Notorgane zu steuern,
5, zu ermöglichen, daß sich die Rechner gegenseitig überwachen bzw. testen,
6, eine gegenseitige Überwachung bzw. Testung der Rechner ohne präzise zeitliche Abstimmung bzw. Synchronisation zwischen den Rechnern erreichen zu können, z.B. indem ein Rechner im anderen Rechner zeitlich verzögert, nämlich angepaßt an den jeweiligen Beginn der Rechenpausen des anderen Rechners, ein Testprogramm abzuarbeiten gestattet,
7, eine zuverlässige nachträgliche Diagnose der Ursache der Lenknotsignalabgabe zu erreichen, selbst wenn einer oder beide Rechner "sich völlig verrannt" hatte, also nicht mehr tolerierbare Schwierigkeiten bei der Auswertung der zuge führten Steuersignale hatten,
8, zu erreichen, daß die Rechner auch nach dem Start nur dann einen Normalbetrieb zulassen, sobald die Steuereinheit zu verlässig genug einen anfänglich eventuell vorliegenden Notfall ausschließen kann,
9, beim Start zu erreichen, daß in sehr übersichtlicher Weise die Notorgane jeweils nur von einem der Rechner so gesteu ert werden, daß der Übergang in den Normalbetrieb erst er folgt, sobald beide Rechner durch Auswertung der ihnen zu geführten Steuersignale deutlich genug diagnostizierten, daß die ihnen jeweils zugeordneten Notorgane einwandfrei arbeiten,
10, eine besonders klare Analyse beim Start zuzulassen, ob eventuell einer der Rechner - oder eines der Notorgane - nicht ganz einwandfrei arbeitet,
11, die Rechner auch im Normalbetrieb zur Steuerung der Hinter radlenkung verwenden zu können,
12, auch beim Start, bei dem manche der Sensorsignale noch keine brauchbaren Werte liefern und eine zuverlässige Aus wertung durch die Rechner noch kaum möglich ist, eine hohe Betriebssicherheit für das Straßenfahrzeug zu erreichen,
13, sehr unkompliziert nachträglich nach jeder Rechnung durch einen Vergleich der Rechenergebnisse beider Rechner fest stellen zu können, inwieweit die Ergebnisse voneinander ab wichen, und bei Bedarf sofort ein Fehlerdiagnoseprogramm starten zu können, das die Ursache für größere Abweichungen der Rechenergebnisse aufklärt,
14, zu ermöglichen, daß der eine Rechner bereits sein Lenknot signal abgeben kann, während der andere seine derzeitige Auswertung noch nicht abgeschlossen hat; die Auswertung, also die Berechnung der Rechenergebnisse, ist nämlich oft dermaßen aufwendig, z.B. wegen komplizierter zu lösender Differentialgleichungen durch Iterativverfahren, daß zwi schen der Eingabe der Sensorsignale bzw. Steuersignale in den Rechner einerseits und dem Vorliegen des Rechenergeb nisses andererseits häufig 10 msec und noch viel mehr Zeit verstreicht,
15, Programmfehler, also Softwarefehler, durch die ein Notfall irrtümlicherweise nicht erkannt wird, unschädlich zu machen, indem zumindest der andere Rechner mit hoher Wahrschein lichkeit im Notfall rechtzeitig sein Lenknotsignal abgibt,
16, Hardwarefehler in einem der beiden Rechner, durch die ein Notfall irrtümlicherweise nicht erkannt wird, unschädlich zu machen, indem zumindest der andere Rechner mit hoher Wahrscheinlichkeit im Notfall rechtzeitig sein Lenknotsi gnal abgibt,
17, zu ermöglichen daß beide Rechner sich sehr flexibel dem je weiligen Zeitbedarf zur Auswertung der Steuersignale anpas sen können,
18, zu erreichen, daß fehlerhafte oder ungenau messende Sensoren erkannt und nicht berücksichtigt werden und/oder daß Mittel werte aus den von den beiden zusammengehörenden Sensoren abgegebenen Sensorsignale bzw. Mittelwerte von davon abzu leitenden Signalen gebildet und als Steuersignale dem Rech ner bzw. den Rechnern zugeführt werden können und/oder daß von den gedoppelten Sensoren stets nur jener berücksichtigt wird, der den stärksten Hinweis gibt, daß ein Notfall vor liegen könnte,
19, eine Entlastung der Rechner zu erreichen, wodurch die Rech ner ihren Auswertungszyklus schneller beenden und damit im schnelleren Rhythmus Rechenergebnisse erstellen können, also im Notfall schneller das Lenknotsignal abgeben können,
20, mit besonders wenig Hardwareaufwand für die Aufbereitungs einheiten einer Entlastung der Rechner, damit eine Verkür zung der Auswertungszyklen innerhalb der Rechner und kürze re Rechenzyklen zur Ermittlung der Rechenergebnisse errei chen zu können, so daß mit besonders wenig zusätzlichem Hardwareaufwand die Rechner im Notfall schneller ihr Lenk notsignal abgeben können, und
21, mit besonders wenig Aufwand nach einem worst-case-Prinzip jenem Sensor der ansich defakto gleichwertigen, unterein ander redundanten Sensoren den größten Einfluß auf die Ab gabe der Lenknotsignale zu ermöglichen, welcher den kri tischsten, am stärksten einen Notfall signalisierenden Zu stand feststellt, so daß z.B. ein durch Alterung bedingter Ausfall eines der redundanten Sensoren nur zur Folge hat, daß der von diesem Sensor überwachte Zustand wegen des re dundanten anderen Sensors weiterhin im Notfall die Hinter radlenkungen notfallgerecht steuert.
3, zu verhindern, daß bei Defekt eines Notorganes ein Lenknot signal keine notfallgerechte Steuerung der Lenkung der Hin terräder auslöst,
4, auch bei Ausfall eines der Rechner und /oder auch bei Stö rung - z. B. Bruch - einer der Notsignalleitungen zuverläs sig und redundant die gedoppelten Notorgane zu steuern,
5, zu ermöglichen, daß sich die Rechner gegenseitig überwachen bzw. testen,
6, eine gegenseitige Überwachung bzw. Testung der Rechner ohne präzise zeitliche Abstimmung bzw. Synchronisation zwischen den Rechnern erreichen zu können, z.B. indem ein Rechner im anderen Rechner zeitlich verzögert, nämlich angepaßt an den jeweiligen Beginn der Rechenpausen des anderen Rechners, ein Testprogramm abzuarbeiten gestattet,
7, eine zuverlässige nachträgliche Diagnose der Ursache der Lenknotsignalabgabe zu erreichen, selbst wenn einer oder beide Rechner "sich völlig verrannt" hatte, also nicht mehr tolerierbare Schwierigkeiten bei der Auswertung der zuge führten Steuersignale hatten,
8, zu erreichen, daß die Rechner auch nach dem Start nur dann einen Normalbetrieb zulassen, sobald die Steuereinheit zu verlässig genug einen anfänglich eventuell vorliegenden Notfall ausschließen kann,
9, beim Start zu erreichen, daß in sehr übersichtlicher Weise die Notorgane jeweils nur von einem der Rechner so gesteu ert werden, daß der Übergang in den Normalbetrieb erst er folgt, sobald beide Rechner durch Auswertung der ihnen zu geführten Steuersignale deutlich genug diagnostizierten, daß die ihnen jeweils zugeordneten Notorgane einwandfrei arbeiten,
10, eine besonders klare Analyse beim Start zuzulassen, ob eventuell einer der Rechner - oder eines der Notorgane - nicht ganz einwandfrei arbeitet,
11, die Rechner auch im Normalbetrieb zur Steuerung der Hinter radlenkung verwenden zu können,
12, auch beim Start, bei dem manche der Sensorsignale noch keine brauchbaren Werte liefern und eine zuverlässige Aus wertung durch die Rechner noch kaum möglich ist, eine hohe Betriebssicherheit für das Straßenfahrzeug zu erreichen,
13, sehr unkompliziert nachträglich nach jeder Rechnung durch einen Vergleich der Rechenergebnisse beider Rechner fest stellen zu können, inwieweit die Ergebnisse voneinander ab wichen, und bei Bedarf sofort ein Fehlerdiagnoseprogramm starten zu können, das die Ursache für größere Abweichungen der Rechenergebnisse aufklärt,
14, zu ermöglichen, daß der eine Rechner bereits sein Lenknot signal abgeben kann, während der andere seine derzeitige Auswertung noch nicht abgeschlossen hat; die Auswertung, also die Berechnung der Rechenergebnisse, ist nämlich oft dermaßen aufwendig, z.B. wegen komplizierter zu lösender Differentialgleichungen durch Iterativverfahren, daß zwi schen der Eingabe der Sensorsignale bzw. Steuersignale in den Rechner einerseits und dem Vorliegen des Rechenergeb nisses andererseits häufig 10 msec und noch viel mehr Zeit verstreicht,
15, Programmfehler, also Softwarefehler, durch die ein Notfall irrtümlicherweise nicht erkannt wird, unschädlich zu machen, indem zumindest der andere Rechner mit hoher Wahrschein lichkeit im Notfall rechtzeitig sein Lenknotsignal abgibt,
16, Hardwarefehler in einem der beiden Rechner, durch die ein Notfall irrtümlicherweise nicht erkannt wird, unschädlich zu machen, indem zumindest der andere Rechner mit hoher Wahrscheinlichkeit im Notfall rechtzeitig sein Lenknotsi gnal abgibt,
17, zu ermöglichen daß beide Rechner sich sehr flexibel dem je weiligen Zeitbedarf zur Auswertung der Steuersignale anpas sen können,
18, zu erreichen, daß fehlerhafte oder ungenau messende Sensoren erkannt und nicht berücksichtigt werden und/oder daß Mittel werte aus den von den beiden zusammengehörenden Sensoren abgegebenen Sensorsignale bzw. Mittelwerte von davon abzu leitenden Signalen gebildet und als Steuersignale dem Rech ner bzw. den Rechnern zugeführt werden können und/oder daß von den gedoppelten Sensoren stets nur jener berücksichtigt wird, der den stärksten Hinweis gibt, daß ein Notfall vor liegen könnte,
19, eine Entlastung der Rechner zu erreichen, wodurch die Rech ner ihren Auswertungszyklus schneller beenden und damit im schnelleren Rhythmus Rechenergebnisse erstellen können, also im Notfall schneller das Lenknotsignal abgeben können,
20, mit besonders wenig Hardwareaufwand für die Aufbereitungs einheiten einer Entlastung der Rechner, damit eine Verkür zung der Auswertungszyklen innerhalb der Rechner und kürze re Rechenzyklen zur Ermittlung der Rechenergebnisse errei chen zu können, so daß mit besonders wenig zusätzlichem Hardwareaufwand die Rechner im Notfall schneller ihr Lenk notsignal abgeben können, und
21, mit besonders wenig Aufwand nach einem worst-case-Prinzip jenem Sensor der ansich defakto gleichwertigen, unterein ander redundanten Sensoren den größten Einfluß auf die Ab gabe der Lenknotsignale zu ermöglichen, welcher den kri tischsten, am stärksten einen Notfall signalisierenden Zu stand feststellt, so daß z.B. ein durch Alterung bedingter Ausfall eines der redundanten Sensoren nur zur Folge hat, daß der von diesem Sensor überwachte Zustand wegen des re dundanten anderen Sensors weiterhin im Notfall die Hinter radlenkungen notfallgerecht steuert.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren gezeigten Prinzip
schemen von Ausführungsbeispielen mit jeweils zwei Rechnern P 1,
P 2 weiter erläutert.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel enthält die Lenkeinrichtung
LE beispielhaft eine hydraulische Klemmeinrichtung Noh, welche
im Notfall die Lenkung der Hinterräder so blockiert, daß der
bis dahin vorhandene Lenkwinkel weiterhin starr beibehalten
bleibt, indem hydraulisch jegliche Lenkwinkeländerung durch
entsprechende Brems- bzw. Klemmvorrichtungen verhindert wird.
Außerdem enthält die Lenkeinrichtung LE ein Stellaggregat Sa,
welches im Normalbetrieb den Lenkwinkel der Hinterräder ein
stellt. Die Rechner P 1, P 2 steuern also bei diesem Beispiel den
Lenkradwinkel der Hinterräder auch im Normalbetrieb, eben mit
tels des Stellaggregates Sa. Daher greifen bei diesem Beispiel
die Rechner nicht nur in Notfall in die Lenkwinkelsteuerung der
Hinterräder ein, sondern auch im Normalbetrieb.
Ferner enthält die Lenkeinrichtung LE eine oder mehrere Lampen
L, welche dem Fahrer den Normalbetrieb und den Störfall signa
lisieren und z.B. auch den momentanen Wert des Lenkwinkels an
zeigen können.
Darüber hinaus enthält im gezeigten Beispiel die Lenkeinrich
tung LE zusätzlich eine Überwachungseinheit Sv, welche, z.B.
mittels eigener Sensoren und/oder ausgelöst durch ein Lenknot
signal, das Auftreten von Fehlern in der Lenkeinrichtung LE -
evtl. auch in sonstigen Teilen der Steuereinheit und/oder auch
in sonstigen Teilen des Straßenfahrzeuges - überwacht. Diese
Überwachungseinheit Sv kann notfalls reagieren, z.B. einen
Reset auslösen kann, welcher die Auswertung durch die Rechner
unterbricht und die Rechner zu einem Neustart ihrer Auswertung
veranlaßt oder auf sonstige Weise ein entspechendes Überwa
chungssignal - bevorzugt an die Rechner P 1, P 2 - liefert.
Die Lenkeinrichtung LE enthält zusätzlich in redundanter Weise
eine mechanische Klemmeinrichtung Nom, welche rein mechanisch
im Notfall den bis dahin gegebenen Lenkwinkel der Hinterräder
starr beibehält. Die Lenkeinrichtung LE enthält also aus Sicher
heitsgründen zwei, durch Noh/Nom gebildete Notorgane, die, je
des für sich, im Notfall den Lenkwinkel entsprechend dem ge
wählten Notbetriebskonzept - im vorliegenden Fall also durch
Klemmung der Lenkung - notfallgerecht steuern.
Statt solcher Klemmvorrichtungen können erfindungsgemäß auch
andere Arten von Notorganen angebracht sein, welche im Notfall
z.B. den Lenkwinkel mehr oder weniger verzögert auf Null ein
stellen.
Die einzelnen Organe der Lenkeinrichtung LE weisen zu ihrer
Überwachung eigene Signalausgänge St auf, welche also Testsi
gnale bzw. Statussignale liefern und im gezeigten Beispiel mit
Signaleingängen St einer Vorverstärkerstufe VV der Rechner P 1,
P 2 verbunden sind.
In der Vorverstärkerstufe VV sind zusätzlich Sensoren bzw. die
solchen Sensoren zugeordneten Analog-Digital-Umwandler ange
bracht, z.B. elektronische Einheiten, welche den Zustand eines
Lenkradwinkelsensors Lw1, eines automatischen Bremssystems ABS,
der Geschwindigkeit Tach, den sicherheitshalber gedoppelten
Statusausgängen Ist 1,2 des Stellaggregates Sa, den sicherheits
halber gedoppelten Räder-Lenkwinkelsensoren Lwr 1,2, sonstigen
Statusüberwachungen Stat und sonstigen beliebigen Eingängen Se
- z.B. für die Außentemperatur, die Reifentemperatur und/oder
die Lichtreflexion der mehr oder weniger spiegelnden Fahrbahn
- entsprechen können.
In dieser Vorverstärkereinheit VV sind also nicht unbedingt nur
die Sensoren selbst eingeschlossen, sondern oft auch elektroni
sche Bestandteile derselben, welche die von Sensoren geliefer
ten Sensorsignale, vgl. Ss, mehr oder weniger umrechnen bzw.
umformen und an ihrem Ausgang Steuersignale liefern, welche den
beiden Rechnern P 1, P 2 direkt oder über Zwischenstufen - vgl.
Ae 1 bis Ae 3 - zugeführt werden.
Bei der Erfindung sind also mindestens zwei Rechner P 1, P 2 vor
handen, welchen die Steuersignale zur Auswertung - d.h. zur Er
rechnung eines Rechenergebnisses, das seinerseits jeweils Steu
ersignale für die Lenkeinrichtung LE erzeugen kann - zugeführt
werden. Beide Rechner P 1, P 2 verarbeiten die ihnen im gezeigten
Beispiel digital zugeführten Steuersignale also entsprechend
Programmen, die sie speichern. Diese Programme enthalten oft
Befehle, welche komplizierten Differentialgleichungen und zuge
hörenden, manchmal recht langwierigen Iterativverfahren ent
sprechen. Aus den Steuersignalen Ss, Lw 1, Lwr 1/2, ABS, Tach,
Ist 1/2, St, Se werden also mittels dieser Programme mit manch
mal geringerem, oft aber relativ großem Zeitaufwand zu Rechen
ergebnissen verarbeitet, wobei die Rechenergebnisse trotz hoher
Rechentaktfrequenz im MHz-Bereich oft jeweils erst nach 10 msec
oder 40 msec vorliegen. Jeder Rechner P 1, P 2 für sich leitet
aus seinen eigenen Rechenergebnissen ab, ob ein Notfall vor
liegt oder nicht. Falls ein Notfall vorliegt, liefert der be
treffende Rechner, ohne sein Rechenergebnis erst noch mit dem
Rechenergebnis des anderen Rechners zu vergleichen, sofort sein
Lenknotsignal unmittelbar - evtl. verstärkt über Zwischenver
stärker Zv, vgl. Fig. 2 - an die Lenkeinrichtung LE ab, gemäß
dem in Fig. 1 gezeigten Fall sofort sowohl an die hydraulische
Klemmeinrichtung Noh als auch an die mechanische Klemmeinrich
tung Nom.
Nur wenn beide Rechner P 1, P 2 gleichzeitig feststellen, daß so
eben ein Notfall eingetreten ist, liefern beide Rechner P 1, P 2
gleichzeitig ihr Lenknotsignal individuell an die betreffenden
Organe Noh/Nom der Lenkeinrichtung LE direkt ab. Falls zuerst
der eine Rechner und erst mit einer gewissen Verzögerung - oder
nie - der andere Rechner das Eintreten des Notfalls erkennt,
liegt zumindest eine gewisse Zeitverschiebung zwischen der Ab
gabe ihrer individuellen Lenknotsignale. Die Notorgane Noh/Nom
werden dann aber bereits durch das erste Lenknotsignal akti
viert, weil bei der Erfindung zur Vermeidung von Zeitverzöge
rungen nicht erst abgewartet wird - z.B. mit Hilfe einer den
beiden Rechnern P 1, P 2 nachgeschalteten Vergleichereinheit -,
bis beide Rechner P 1, P 2 das Eintreten des Notfalles signali
sierten.
Bei der Erfindung ist also verhindert, daß ein fehlerhaft ar
beitender Rechner der Recheneinheit irrtümlicherweise kein Lenk
notsignal abgibt, obwohl ein Notfall vorliegt, weil bei der Er
findung der andere der beiden Rechner den Notfall erkennt und
seinerseits unverzüglich sein Lenknotsignal sofort und direkt
an die Notorgane Noh/Nom abgibt und die Steuerung der Lenkwin
kel der Hinterräder gemäß dem gewählten Notbetriebskonzept aus
löst. Die Erfindung ist hierbei nicht an ein spezielles Notbe
triebskonzept gebunden : z.B. daß im Notfall der bisher gegebe
ne Lenkwinkel der Hinterräder, wie bisher bevorzugt beschrieben
wurde, starr beibehalten wird. Statt der Notorgane Noh/Nom kön
nen auch andersartige Notorgane angebracht werden, welche im
Notfall z.B. das mehr oder weniger verzögerte Einstellen des
Lenkwinkels Null der Hinterräder auslöst.
Bei der Erfindung handelt es sich also um ein neuartiges Sicher
heitskonzept, welches zusätzlich zu beliebigen Notbetriebskon
zepten angewandt werden kann und zur weiteren Verbesserung der
Beherrschung des Straßenfahrzeuges im Notfall dient. Durch die
Erfindung wird die Fehlertoleranz der Steuereinheit erhöht, be
sonders indem verhindert wird, daß ein fehlerhaft arbeitender
Rechner irrtümlicherweise kein Lenknotsignal abgibt, obwohl ein
Notfall vorliegt - eine besonders gefährliche Situation, die zu
sehr schweren Unfällen des Straßenfahrzeuges führen könnte.
Trotzdem gestattet die Erfindung, im Notfall besonders schnell
das Lenknotsignal abzugeben und die Maßnahmen gemäß dem gewähl
ten beliebigen Notbetriebskonzept unverzüglich einzuleiten.
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel ist sehr ähnlich wie
das in Fig. 1 gezeigte aufgebaut und betrieben. Statt einer Vor
verstärkereinheit VV sind hier Sensoreinheiten angebracht, die
für sich jeweils schon - zumindest zum Teil - elektronische Be
standteile enthalten, so daß die Vorverstärkereinheit VV sozu
sagen in Einzelteile aufgelöst und in den Sensoreinheiten ent
enthalten ist. Diese Sensoreinheiten stellen z.B. gedoppelte
Lenkradwinkel-Sensoreinheiten Lw 11/2 dar, wobei der eine Sen
sor Lw 11 z.B. den Lenkwinkel an der Lenksäule und der andere
Lenkradwinkel-Sensor Lw 12 z.B. am Lenkgetriebe und/oder an Tei
len der Lenkung der Vorderräder angebracht sein mag. In ähnli
cher Weise sind gedoppelte Hinterradlenkwinkel-Sensoreinheiten
Lwr 1/2 angebracht, welche z.B. getrennt voneinander den Hinter
rad-Lenkwinkel an beiden Hinterrädern und/oder indirekt an zu
gehörenden Lenkstangen und/oder Lenkgetriebeteilen messen. Fer
ner sind Sensoreinheiten Tach und ABS zur Erfassung der Fahr
zeuggeschwindigkeit und des Bremssystemes angebracht.
Das in Fig. 2 gezeigte Beispiel enthält wieder zwei Rechner P 1,
P 2, wobei die Signale der Sensoren, d.h. die den Rechnern zuge
führten Steuersignale, wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel
in den beiden Rechnern P 1, P 2 ausgewertet werden.
Das in Fig. 2 gezeigt Beispiel enthält Leistungsverstärker als
Zwischenverstärker Zv, welche ihrerseits dann die Lenkeinrich
tung LE steuern, wobei hier die Lenkeinrichtung LE beispielhaft
nach einem hydraulischen Verfahren arbeitet. Die Druckflüssig
keit Hy wirkt über mechanische Sicherheitsventile Vm, über hy
draulische Sicherheitsventile Vh und Servoventile Vs auf hydrau
lisch gesteuerte Lenkwinkel-Beeinflussungseinheiten der Hinter
räder, von denen eines, mit H bezeichnet, symbolisch mit Teilen
seines Lenkgestänges, angedeutet ist. Beispielhaft sind Senso
ren Lwr 1/2 gezeigt, welche indirekt den Lenkwinkel der Hinter
räder H erfassen. Auch hier ist die Fehlertoleranz der Steuer
einheit erhöht, indem erfindungsgemäß verhindert wird, daß die
Recheneinheit irrtümlicherweise kein Lenknotsignal abgibt, ob
wohl ein Notfall vorliegt, wobei jeder der beiden Rechner für
sich, unabhängig vom andern Rechner, im Notfall sein Lenknotsi
gnal sofort an die Lenkeinrichtung abgibt.
Den Rechnern P 1, P 2 können zum Selbsttest der Steuereinheit wie
bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel Testsignale und/oder Status
signale St - vgl. Fig. 1, in Fig. 2 nicht gezeigt - von Bestand
teilen der Steuereinheit zugeführt werden, wobei der betreffen
de Rechner P 1 und/oder P 2, sobald er gemäß dem Selbsttest Stö
rungen von Bestandteile, z.B. eines der gedoppelten Sensoren
oder eines Notorgans Noh/Nom oder eines der Rechner P 1, P 2
selbst feststellte, in jedem Fall sicherheitshalber ein Lenknot
signal an die hier gedoppelten -oder nicht gedoppelten - Lenk
notorgane abgibt, um die Sicherheit des Straßenfahrzeugs zu er
höhen. Auf diese Weise ist auch bei dem in Fig. 2 gezeigten Bei
spiel die gefährliche Situation vermieden, daß bei wesentlichen
Defekten oder Fehlzuständen der betreffenden Bestandteile die
Zuverlässigkeit der Steuereinheit erheblich reduziert ist. Auch
hier kann der Fahrer des Straßenfahrzeugs - wie bei dem in Fig. 1
gezeigten Beispiel - insbesondere durch signalisierende Lam
pen L angehalten werden, möglichst bald eine Werkstatt aufzusu
chen, um den Defekt der betreffenden Bestandteile beseitigen zu
lassen.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel enthält die Lenkeinrichtung
LE in redundanter Weise mindestens zwei Notorgange Noh/Nom, die
jedes für sich im Notfall dem Lenkwinkel entsprechend dem ge
wählte Notbetriebskonzept notfallgerecht steuern. Dadurch ist
ermöglicht, daß trotz eines Defektes eines dieser beiden Notor
gane das vom Rechner abgegebene Lenknotsignal zuverlässig eine
notfallgerechte Steuerung der Lenkung der Hinterräder auslöst,
weil das noch einwandfrei funktionierende andere Notorgan in
diesem Fall die notfallgerechte Steuerung seinerseits auslöst.
Jeder Rechner gibt bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel sein
Lenkungsnotsignal - jedenfalls im Regelfall - jeweils an beide
Notorgane Noh/Nom ab, und zwar jeweils über individuell den
einzelnen Rechnern P 1/ P 2 zugeordnete eigene Lenknotsignallei
tungen. Ein Bruch oder eine sonstige Störung auf einer solchen
Lenknotsignalleitung sowie der völlige Ausfall eines der Rech
ner behindert dann noch nicht die notfallgerechte Steuerung der
Lenkung der Hinterräder.
Beim Start des Straßenfahrzeuges können beide Notorgane zu
nächst wie im Notfall betrieben werden. Die Sicherheit des
Straßenfahrzeuges ist dann auch beim Start erhöht, bei welchem
manche der Sensorsignale, vgl. z.B. Ss, noch keine brauchbaren
Werte darstellen und eine zuverlässige Auswertung durch die
beiden Rechner oft noch unmöglich ist.
Besonders bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel tauschen beide
Rechner P 1, P 2 - zur nachträglichen Notfalldiagnose und/oder
zum gegenseitigen Testen während des laufenden Betriebes und/
oder beim Start des Straßenfahrzeuges - jeweils direkt oder
indirekt entsprechende dokumentierende Informationen aus. Das
kann auf verschiedene Weisen durchgeführt werden :
Die schon oben erwähnte Überwachungseinheit Sv, vgl. Fig. 1,
kann ihrerseits einen nachträglichen Vergleich zwischen den
beiden Rechnern - insbesondere zwischen deren relevanten Zwi
schenergebnisse und Endergebnisse der Auswertungen - verglei
chen und bei Bedarf die Rechner mittels des Interrupt-Signals
IntR unterbrechen, z.B. um besondere Eigentestprogramme in den
beiden Rechnern ablaufen und um nachträglich die Rechner mit
tels eines Startsignals Reset wieder anlaufen zu lassen. Beson
ders falls sich einer oder beide Rechner total "verrannten",
also die Iterativverfahren nach einer vernünftigen Zeitdauer zu
keinem genügend präzisen Ergebnis führten, kann diese Überwa
chungseinheit Sv, z.B. mittels eines Watch-Dog und des Reset-
Signales den oder die betreffenden Rechner wieder neu starten.
Im Prinzip ist es jedoch nicht nötig, eine eigene solche Über
wachungseinheit Sv anzubringen. Statt dessen können solche Über
wachungen auch innerhalb der Rechner P 1, P 2 selbst von Zeit zu
Zeit, z.B. mit Hilfe eines Watch-Dog und direkte Leitungen DL,
erreicht werden, besonders wenn die Rechner Speicherbereiche in
sich aufweisen, in welche der andere Rechner aktiv schreiben
und aus welchem der andere Rechner aktiv lesen kann, ohne den
Betrieb des hierbei passiven Rechners zu unterbrechen.
Dazu können die Informationen z.B. aber auch in dem Dual-Port-
RAM DPR so zwischengespeichert werden, daß jeder Rechner P 1, P 2
dort einen Speicherbereich hat, in welchem er selbst Schreiben
und Lesen und der andere Rechner aber nur Lesen kann. Dies ist
durch die besondere Art der Pfeile zwischen den Rechnern P 1, P 2
und dem betreffenden Speicher DPR angedeutet. Dieser Speicher
DPR kann jedoch zusätzlich einen besonderen Speicherbereich
aufweisen, welcher von beiden Rechnern P 1, P 2 beliebig gelesen
und (!) beschrieben werden kann.
Mittels eines solchen Speichers DPR kann übrigens auch eine Do
kumentation erstellt werden, welche zusätzlich Steuerbefehle
dokumentiert, die zu den Zwischenergebnissen oder zum Endergeb
nis der Auswertung führten: Durch Vergleich solcher Dokumente
können sich bei Bedarf die Rechner auch gegenseitig neu star
ten, falls die gespeicherten Informationen zu stark divergieren
und besonders auch, falls die Rechner sich gänzlich verrannten.
Der Speicher DPR hat den Vorzug, daß die Rechner sogar asyn
chron, jedenfalls taktverschoben arbeiten können, ohne daß sich
die Rechner gegenseitig durch den Vergleich verzögern und die
rasche unmittelbare Erzeugung des Lenknotsignales zu behindern.
Die Rechner können so - besonders nach Abgabe eines Lenknotsi
gnals und/oder nach dem Erkennen eines einem Fehler entsprechen
den Statussignals St eines beliebigen Bestandteils, vgl. Noh,
Sa, L, Sv, Nom - also zur Fehlerdiagnose veranlaßt, wozu beide
Rechner angehalten werden können. Sobald die Diagnose getroffen
und z.B. über die Einheit Diag abgespeichert wurde, werden
schließlich beide Rechner neu gestartet.
Falls beim Start die Lenkung zunächst wie im Notfalls betrieben
wird, sollte die Lenkeinrichtung LE erst dann in den Normalbe
trieb übergehen, wenn die Steuersignale und/oder die genannten
Informationen ergaben, daß ein kein Notfall vorliegt.
Bevorzugt wird in der Startphase des Straßenfahrzeugs jedem
Rechner ein anderes Notorgan der beiden Notorgane individuell
zugeordnet, bis die Überprüfung der Notorgane schließlich deren
Fehlerfreiheit signalisiert. Nach dem Übergang in den Normalbe
trieb liefert im Notfall jeder Rechner sein Lenknotsignal aber
direkt an beide Notorgane ab. Damit ist auf relativ übersicht
liche Weise sicherstellbar, daß die Rechner und mehr oder weni
ger alle wesentlichen Organe der Steuereinheit überprüften, be
vor zum Normalbetrieb, d.h. zum normalen Lenken der Hinterräder,
übergegangen wird.
Besonders zuverlässig sind solche Notorgane, die selbst erst
nach Aktivierung mittels eines besonderen Aktivierungsprozesses
ihrerseits in den Normalbetriebszustand übergehen. Solche Not
organe sind also im Ruhezustand und unmittelbar nach dem Start
des Straßenfahrzeuges von sich aus wie im Notfall betrieben,
unabhängig von den beiden Rechnern.
Die Rechner können im Prinzip synchron arbeiten. Bevorzugt wird
aber ein Betrieb, bei welchem die beiden Rechner zwar synchron,
aber angenähert um eine halbe Auswerteperiode zeitlich verscho
ben arbeiten. Wenn die Auswerteperiode eines Rechners also z.B.
im Mittel 20 msec dauert, dann beträgt die optimale zeitliche
Verschiebung angenähert 10 msec. Auf diese Weise ist erreichbar,
daß der eine Rechner sein Lenknotsignal bereits abgibt, während
der andere seine Auswertung noch gar nicht abgeschloß. Eine sol
che Steuereinheit reagiert also im Regelfall, solange nämlich
beide Rechner einwandfrei arbeiten, im Notfall besonders rasch.
Man kann jedoch die Zuverlässigkeit der Steuereinheit auch auf
andere Weise zusätzlich erhöhen. So kann man die Rechner soft
ware-mäßig und/oder hardware-mäßig verschieden ausstatten und
dann sogar asynchron betreiben. Entsprechend werden dann viele
Folgen von Software-Fehlern und Hardware-Fehlern unschädlich,
besonders wenn wegen unterschiedlicher Programme der eine der
beiden Rechner sich verrennt, wo hingegen der andere Rechner
aufgrund seines Programmes noch relativ rasch zu einem von ihm
selbst akzeptierten Rechenergebnis kommt. Durch eine solche
asynchrone Betriebsweise beider Rechner, welche besonders durch
Software- und/oder Hardware-Unterschiede ermöglicht wird, kön
nen also beide Rechner sehr flexibel entsprechend ihrem jewei
ligen Zeitbedarf zur Auswertung der Steuersignale arbeiten, was
gerade in kritischen Situationen die Reaktionsgeschwindigkeit
der Steuereinheit stark erhöhen kann.
Auch die Sensoren können in redundanter Weise mehrfach ange
bracht und also auch in redundanter, im Prinzip aber sehr unter
schiedlicher Weise dieselbe physikalische Größe messen. Z.B.
können Lenkwinkelausschläge einmal in unmittelbarer Nähe der
betreffenden Räder und dann redundant zusätzlich nahe an Lenk
getriebeteilen gemessen werden. Vor allem ist es auch möglich,
nur jenen Sensor der redundanten Sensoren für die Auswertung
zu berücksichtigen, welcher die stärksten Anzeichen eines Not
falles liefert.
Es ist nicht nötig, daß die Sensorsignale oder daraus gewonnene
- z.B. digitale - Steuersignale stets unmittelbar den Rechnern
zugeführt werden. Man kann dazwischen auch Aufbereitungseinhei
ten - vgl. Ae 1, Ae 2, Ae 3 in Fig. 1 und Ae in Fig. 2 - in die Zu
führungen einfügen, welche die Steuersignale vorbearbeiten,
z.B. in aus den Sensorsignalen ableitbare Parameter umrechnen,
und/oder aus verschiedenen Sensorsignalen ein gemeinsames Steu
ersignal erarbeiten. Solche Aufbereitungseinheiten ermöglichen,
daß die Rechner P 1, P 2 für sich in einem besonders raschen Aus
werteperiodentakt arbeiten können, was die Zuverlässigkeit der
Steuereinheit weiter erhöht.
Solche Aufbereitungseinheiten können im Prinzip ihre Ergebnisse
getrennt an die Rechner, vgl. AE 1, AE 2 in Fig. 1, oder auch ge
meinsam an beide Rechner, vgl. Ae 3 in Fig. 1 und Ae in Fig. 2,
weitergeben. Wenn sie ihre Ergebnisse jeweils an beide Rechner
weitergeben, wird die Entlastung der beiden Rechner mit beson
ders wenig Hardware-Aufwand erreicht - wobei dann, wenn diese
Aufbereitungseinheit dann zusätzlich gedoppelt ist, vgl. FIG 2,
eine gegenseitige Überwachung bzw. eine worst-case-Selection
durch die Rechner möglich, und die Rechner auch bei fehlerhaf
tem Arbeiten einer der beiden Aufbereitungseinheiten noch sehr
zuverlässig und rasch im Bedarfsfall ihr Lenknotsignal abgeben.
Über eine nachträgliche Diagnose mittels einer Diagnoseeinheit
Diag kann später bei der Wartung des Straßenfahrzeuges die Ur
sache von Störungen der Steuereinheit, z.B. bei Bedarf auch der
Abweichungen zwischen den beiden Aufbereitungseinheiten, näher
ermittelt werden.
Im Prinzip kann man Sensoren, welche redundant angebracht sind,
so aufgeteilt an die Aufbereitungseinheiten anschließen, daß
der eine Sensor an die eine Aufbereitungseinheit und der andere
Sensor an die andere Aufbereitungseinheit angeschlossen wird,
vgl. z.B. Fig. 2. Dies gestattet z.B., nachträglich die Ursachen
für unterschiedliche Sensorsignale von an sich zusammengehören
den redundanten Sensoren, z.B. mittels der Einheit Diag oder
z.B. durch die Rechner selbst oder durch die Überwachungsein
heit Sv - vgl. Fig. 1 - zu ermitteln.
Claims (22)
1. Elektronische Steuereinheit zur Lenkung der Hinterräder eines
Straßenfahrzeuges, mit
- - einer Lenkeinrichtung (LE), die, ihrerseits in einem Notfall gesteuert von einem Lenknotsignal, entsprechend einem gewähl ten Notbetriebskonzept den Lenkwinkel der Hinterräder notfall gerecht steuert - also z.B. den Lenkwinkel verzögert auf NULL steuert oder z.B. starr den zuletzt gegebenen Lenkwinkel bei behält,
- - Sensoren (SE mit Lwr 1, Lwr 2, ABS, Tach, Ist 1, Ist 2, St), welche zumindest jeweils den Lenkwinkel (Lwr 1, Lwr 2), die Fahrgeschwindigkeit (Tach) und den Lenkradeinschlag (Lw 1), oder davon jeweils abhängige Größen erfassen, und - einer Recheneinheit (P), die einen Rechner (P 1, P 2) enthält, dem die Sensorsignale und/oder davon abgeleitete Signale als Steuersignale zugeführt werden und der (P 1, P 2), abhängig von einer programmgesteuerten, Notfälle erkennenden Auswertung der Steuersignale, im Notfall das Lenknotsignal an die Lenk einrichtung (LE) abgibt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - in der Recheneinheit (P) der Rechner gedoppelt (P 1, P 2) ist, - die Steuersignale jedem der beiden Rechner (P 1, P 2) zugeführt werden, - beide Rechner (P 1, P 2) für sich die Steuersignale auswerten, und
- - jeder Rechner (P 1, P 2) für sich, unabhängig vom anderen Rechner (P 2, P 1), im Notfall ein Lenknotsignal sofort an die Lenkeinrichtung (LE) abgibt.
2. Steuereinheit nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - den Rechnern (P 1, P 2) zum Selbsttest der Steuereinheit auch Testsignale und/oder Statussignale (St) von Bestandteilen (Noh, Sa, L, Sv, Nom) der Steuereinheit zugeführt werden, und
- - der betreffende Rechner (P 1, P 2), wenn er gemäß dem Selbst test Störungen eigener Bestandteile erkannte, ein Lenknotsi gnal abgibt.
3. Steuereinheit nach Patentanspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Lenkeinrichtung (LE) in redundanter Weise mindestens zwei Notorgane (Noh, Nom) aufweist, die jedes für sich im Notfall den Lenkwinkel entsprechend dem Notbetriebskonzept notfallge recht steuern kann.
4. Steuereinheit nach Patentanspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - jeder Rechner (P 1, P 2) sein Lenknotsignal - jedenfalls im Regelfall - jeweils an beide Notorgane (Noh, Nom) über indi viduell den einzelnen Rechnern (P 1, P 2) zugeordnete Lenknot signalleitungen abgibt.
5. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - beide Rechner (P 1, P 2), zur nachträglichen Notfalldiagnose und/oder zum gegenseitigen Testen beim Start und/oder beim laufenden Betrieb des Straßenfahrzeuges, Informationen aus tauschen.
6. Steuereinheit nach Patentanspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - daß die Informationen in einem Dual-Port-RAM (DPR) so gespei chert werden, daß jeder Rechner (P 1, P 2) dort einen Speicher bereich hat, in welchem er selbst schreiben und lesen kann und in welchem aber der andere Rechner (P 2, P 1) jeweils nur lesen kann, unabhängig davon, ob evtl. zusätzlich ein beson derer Speicherbereich von beiden Rechnern (P 1, P 2) gelesen und beschrieben werden kann.
7. Steuereinheit nach Patentanspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - nach Abgabe eines Lenknotsignals und/oder nach Erkennen eines einen Fehler entsprechenden Statussignals (St) eines Bestand teils (Noh, Sa, L, Sv, Nom) der Steuereinheit, beide Rechner (P 1, P 2) angehalten, zur Fehlerdiagnose veranlaßt und schließ lich beide (P 1, P 2) neu gestartet werden.
8. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - beim Start des Straßenfahrzeuges das Notorgan (Noh, Nom) zunächst wie im Notfall betrieben wird.
9. Steuereinheit nach Patentanspruch 8 und einem der Patentan
sprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - in der Startphase des Straßenfahrzeuges jedem Rechner (P 1, P 2) ein anderes Notorgan (Noh, Nom) der beiden Notorgane (Noh, Nom) individuell zugeordnet ist, bis eine Überprüfung der Notorgane (Noh, Nom) deren Fehlerfreiheit ergab.
10. Steuereinheit nach Patentanspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Lenkeinrichtung (LE) erst dann in den Normalbetrieb über geht, sobald die Steuersignale und/oder zwischen den Rechnern (P 1, P 2) ausgetauschte Informationen ergeben, daß kein Not fall vorliegt.
11. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - beide Notorgane (Noh, Nom) so aufgebaut sind, daß sie nach dem Start des Straßenfahrzeuges nur nach Aktivierung mittels eines besonderen Aktivierungsprozesses in den Normalbetriebs zustand übergehen.
12. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - zumindest einer der beiden Rechner (P 1, P 2) bei Normalbetrieb Lenksignale erzeugt, die er an die Lenkeinrichtung (LE, be sonders Sa) zur normalen Lenkwinkelsteuerung abgibt.
13. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - beide Rechner (P 1, P 2) synchron auswerten.
14. Steuereinheit nach Patentanspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - beide Rechner (P 1, P 2) synchron, aber angenähert um eine halbe Auswerteperiode zeitlich verschoben, auswerten.
15. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der eine Rechner (P 1) ein anderes Auswerteprogramm enthält als der andere Rechner (P 2).
16. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der eine Rechner (P 1) einen anderen Hardwareaufbau aufweist als der andere Rechner (P 2).
17. Steuereinheit nach einem der Patentansprüche 1 bis 13 und
nach mindestens einem der Patentansprüche 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - beide Rechner (P 1, P 2) asynchron auswerten.
18. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - zumindest einer der den Rechnern (P 1, P 2) zugeordneten Senso ren (Lwr 1, Lwr 2, Ist 1, Ist 2) bzw. zumindest eines den den Rechnern zugeführten Steuersignale, bezogen auf die Gesamt heit der Steuersignale, an sich redundant ist.
19. Steuereinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - zwischen zumindest einem Teil der Sensoren (Lwr 1, Lwr 2, ABS, Tach, Ist 1, Ist 2, Stat) und den Eingängen zumindest eines der Rechner (P 1) jeweils eine Hardware als Aufbereitungseinheit (Ae 1, Ae 2), die aus den Sensorsignalen abgeleitete Steuersi gnale erzeugt, so eingefügt ist, daß die betreffenden Steuer signale jeweils dem individuell der Aufbereitungseinheit (Ae 1) nachgeschalteten einzigen (Ae 1 an P 1, Ae 2 an P 2) der beiden Rechner (P 1, P 2) allein zugeführt werden.
20. Steuereinheit nach einem der Patentansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - zwischen zumindest einem Teil der Sensoren (Lwl 1, Lwr 2, ABS, Tach, Ist 1, Ist 2) und den Eingängen der Rechner (P 1, P 2) je weils eine Hardware als Aufbereitungseinheit (Ae 3), die aus den Sensorsignalen abgeleitete Steuersignale erzeugt, so ein gefügt ist, daß die betreffenden Steuersignale jeweils beiden Rechnern (P 1, P 2) zugeführt werden.
21. Steuereinheit nach Patentansprüchen 18 und nach Patentan
spruch 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - jeweils der eine (Lwr 1, Ist 1) von zwei zusammengehörenden redundanten Sensoren (Lwr 1/Lwr 2, Ist 1/Ist 2) an die eine Auf bereitungseinheit, und der andere (Lwr 2, Ist 2) dieser Senso ren (Lwr 1/Lwr 2, Ist 1/Ist 2) an die andere Aufbereitungseinheit angeschlossen ist.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3816254A DE3816254A1 (de) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | Steuereinheit zur lenkung der hinterraeder eines strassenfahrzeuges |
JP1505096A JP2513878B2 (ja) | 1988-05-11 | 1989-05-10 | 自動車の後輪操舵用制御装置 |
EP89905389A EP0418258B2 (de) | 1988-05-11 | 1989-05-10 | Steuereinheit zur lenkung der hinterräder eines strassenfahrzeuges |
PCT/DE1989/000293 WO1989010865A1 (en) | 1988-05-11 | 1989-05-10 | Control unit for steering the rear wheels of a road service vehicle |
DE8989905389T DE58901285D1 (de) | 1988-05-11 | 1989-05-10 | Steuereinheit zur lenkung der hinterraeder eines strassenfahrzeuges. |
US07/971,667 US5448480A (en) | 1988-05-11 | 1992-11-04 | Fail-safe operation via controller redundancy for steering the back wheels of a road vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3816254A DE3816254A1 (de) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | Steuereinheit zur lenkung der hinterraeder eines strassenfahrzeuges |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3816254A1 true DE3816254A1 (de) | 1989-11-23 |
Family
ID=6354250
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3816254A Withdrawn DE3816254A1 (de) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | Steuereinheit zur lenkung der hinterraeder eines strassenfahrzeuges |
DE8989905389T Expired - Lifetime DE58901285D1 (de) | 1988-05-11 | 1989-05-10 | Steuereinheit zur lenkung der hinterraeder eines strassenfahrzeuges. |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8989905389T Expired - Lifetime DE58901285D1 (de) | 1988-05-11 | 1989-05-10 | Steuereinheit zur lenkung der hinterraeder eines strassenfahrzeuges. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0418258B2 (de) |
JP (1) | JP2513878B2 (de) |
DE (2) | DE3816254A1 (de) |
WO (1) | WO1989010865A1 (de) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0463310A1 (de) * | 1990-06-28 | 1992-01-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb einer Lenkreinrichtung für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs |
EP0463309A1 (de) * | 1990-06-28 | 1992-01-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb einer Lenkeinrichtung für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs |
DE4102492A1 (de) * | 1991-01-29 | 1992-07-30 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Elektromotorische antriebseinheit zur betaetigung einer elektromechanischen hinterradlenkung von kraftfahrzeugen |
EP0525574A2 (de) * | 1991-07-27 | 1993-02-03 | Robert Bosch Gmbh | System zur Ansteuerung sicherheitsrelevanter Systeme |
DE4136338A1 (de) * | 1991-11-05 | 1993-05-06 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De | Verfahren und vorrichtung zur fehlerbehandlung in elektronischen steuergeraeten |
DE4404648A1 (de) * | 1993-02-15 | 1994-08-18 | Mitsubishi Electric Corp | Steuerung für ein motorgetriebenes Servolenksystem für Kraftfahrzeuge |
EP1544080A1 (de) * | 2003-12-18 | 2005-06-22 | Renault s.a.s. | Verfahren und Vorrichtung zur Hinterradlenkwinkelsteuerung und entsprechendes Fahrzeug |
DE19720602B4 (de) * | 1996-05-27 | 2006-08-03 | Honda Giken Kogyo K.K. | Lenksteuersystem für ein Fahrzeug |
DE10340369B4 (de) * | 2003-09-02 | 2012-01-19 | Zf Lenksysteme Gmbh | Verfahren zur Steuerung mindestens einer mechanischen Stelleinrichtung |
DE102014117411A1 (de) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Logikschaltkreis zum Halten des Schaltzustands von Schaltausgängen |
US9688304B2 (en) | 2013-08-20 | 2017-06-27 | Mando Corporation | Method of controlling active rear wheel steering apparatus |
DE102016109089A1 (de) * | 2016-05-18 | 2017-11-23 | Robert Bosch Automotive Steering Gmbh | Steuergerät zur Verarbeitung von Sensorsignalen |
DE102018129119A1 (de) * | 2018-11-20 | 2020-04-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Fahrwerksaktuator für eine Hinterachslenkung |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3608391A1 (de) * | 1985-11-15 | 1987-09-17 | Messwandler Bau Ag | Hochspannungsstromwandler |
JPH07117407B2 (ja) * | 1989-06-02 | 1995-12-18 | 三菱電機株式会社 | 車両の後輪操舵装置 |
JPH0310968A (ja) * | 1989-06-06 | 1991-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | 車両のハンドル操作状態検出装置 |
IT1250831B (it) * | 1991-07-31 | 1995-04-21 | Fiat Auto Spa | Sistema per il controllo in sicurezza intrinseca della sterzatura delle ruote posteriori di un autoveicolo. |
EP0563693B1 (de) * | 1992-03-31 | 1996-05-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Hinterachslenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug |
DE59207291D1 (de) * | 1992-06-16 | 1996-11-07 | Siemens Ag | Elektro-hydraulische Stellvorrichtung, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Hinterachslenkung |
FR2704329B1 (fr) * | 1993-04-21 | 1995-07-13 | Csee Transport | Système de sécurité à microprocesseur, applicable notamment au domaine des transports ferroviaires. |
EP0636869B1 (de) * | 1993-07-27 | 1999-01-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zum Ermitteln der Temperatur einer stromgeregelten elektrischen Spule |
ATE195819T1 (de) * | 1995-05-11 | 2000-09-15 | Siemens Ag | Einrichtung zur numerischen steuerung einer werkzeugmaschine oder eines roboters |
DE19946073A1 (de) | 1999-09-25 | 2001-05-10 | Volkswagen Ag | System zur Steuerung von Fahrzeugkomponenten nach dem "Drive By Wire"-Prinzip |
DE19946074B4 (de) * | 1999-09-25 | 2008-10-16 | Volkswagen Ag | Elektrohydraulische Lenkung eines Fahrzeuges |
NL1037275C2 (nl) * | 2009-09-11 | 2011-03-14 | Advanced Public Transp Systems B V | Stuurinrichting voor een vooraf gedefinieerd traject verplaatsbaar voertuig, automatisch gestuurd en via tenminste een eerste as , alsmede een voertuig voorzien van een dergelijke stuurinrichting. |
DE102019120028A1 (de) * | 2019-07-24 | 2021-01-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Schaltungseinrichtung zur Ansteuerung eines Motors |
DE202020104388U1 (de) * | 2020-07-29 | 2020-08-17 | TECO GbmH transport engineering consulting | Hydrostatische Lenkvorrichtung |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4621327A (en) * | 1984-06-13 | 1986-11-04 | Nartron Corporation | Electronic power steering method and apparatus |
JPS6182201A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-25 | Nec Home Electronics Ltd | フエイルセ−フ制御回路 |
US4799159A (en) * | 1985-05-30 | 1989-01-17 | Honeywell Inc. | Digital automatic flight control system with disparate function monitoring |
JPS6234861A (ja) | 1985-08-06 | 1987-02-14 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の4輪操舵装置 |
DE3539407A1 (de) * | 1985-11-07 | 1987-05-14 | Bosch Gmbh Robert | Rechnersystem mit zwei prozessoren |
JPS62251277A (ja) | 1986-04-22 | 1987-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電動式後輪操舵装置 |
-
1988
- 1988-05-11 DE DE3816254A patent/DE3816254A1/de not_active Withdrawn
-
1989
- 1989-05-10 EP EP89905389A patent/EP0418258B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-10 WO PCT/DE1989/000293 patent/WO1989010865A1/de active IP Right Grant
- 1989-05-10 DE DE8989905389T patent/DE58901285D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-10 JP JP1505096A patent/JP2513878B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0463309A1 (de) * | 1990-06-28 | 1992-01-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb einer Lenkeinrichtung für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs |
DE4020567A1 (de) * | 1990-06-28 | 1992-01-02 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum betrieb einer lenkeinrichtung fuer die hinterraeder eines kraftfahrzeugs |
DE4020568A1 (de) * | 1990-06-28 | 1992-01-02 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum betrieb einer lenkeinrichtung fuer die hinterraeder eines kraftfahrzeugs |
EP0463310A1 (de) * | 1990-06-28 | 1992-01-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb einer Lenkreinrichtung für die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs |
DE4102492A1 (de) * | 1991-01-29 | 1992-07-30 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Elektromotorische antriebseinheit zur betaetigung einer elektromechanischen hinterradlenkung von kraftfahrzeugen |
EP0525574A2 (de) * | 1991-07-27 | 1993-02-03 | Robert Bosch Gmbh | System zur Ansteuerung sicherheitsrelevanter Systeme |
EP0525574A3 (en) * | 1991-07-27 | 1993-05-12 | Robert Bosch Gmbh | System for controlling failsafe-systems |
DE4136338A1 (de) * | 1991-11-05 | 1993-05-06 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De | Verfahren und vorrichtung zur fehlerbehandlung in elektronischen steuergeraeten |
DE4404648A1 (de) * | 1993-02-15 | 1994-08-18 | Mitsubishi Electric Corp | Steuerung für ein motorgetriebenes Servolenksystem für Kraftfahrzeuge |
US5504679A (en) * | 1993-02-15 | 1996-04-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control apparatus for motor-driven power steering system of motor vehicle |
DE19720602B4 (de) * | 1996-05-27 | 2006-08-03 | Honda Giken Kogyo K.K. | Lenksteuersystem für ein Fahrzeug |
DE10340369B4 (de) * | 2003-09-02 | 2012-01-19 | Zf Lenksysteme Gmbh | Verfahren zur Steuerung mindestens einer mechanischen Stelleinrichtung |
EP1544080A1 (de) * | 2003-12-18 | 2005-06-22 | Renault s.a.s. | Verfahren und Vorrichtung zur Hinterradlenkwinkelsteuerung und entsprechendes Fahrzeug |
WO2005061305A1 (fr) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Renault S.A.S. | Procede et systeme de commande du braquage de roue arriere directrice et vehicule correspondant |
FR2864001A1 (fr) * | 2003-12-18 | 2005-06-24 | Renault Sas | Procede et systeme de commande du braquage de roue arriere directrice et vehicule correspondant |
US9688304B2 (en) | 2013-08-20 | 2017-06-27 | Mando Corporation | Method of controlling active rear wheel steering apparatus |
DE102014009130B4 (de) | 2013-08-20 | 2020-01-23 | Mando Corporation | Verfahren zum Steuern einer aktiven Hinterrad-Lenkvorrichtung |
DE102014117411A1 (de) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Logikschaltkreis zum Halten des Schaltzustands von Schaltausgängen |
DE102016109089A1 (de) * | 2016-05-18 | 2017-11-23 | Robert Bosch Automotive Steering Gmbh | Steuergerät zur Verarbeitung von Sensorsignalen |
DE102016109089B4 (de) | 2016-05-18 | 2024-04-25 | Robert Bosch Gmbh | Steuergerät zur Verarbeitung von Sensorsignalen |
DE102018129119A1 (de) * | 2018-11-20 | 2020-04-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Fahrwerksaktuator für eine Hinterachslenkung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO1989010865A1 (en) | 1989-11-16 |
EP0418258B1 (de) | 1992-04-29 |
DE58901285D1 (de) | 1992-06-04 |
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JP2513878B2 (ja) | 1996-07-03 |
EP0418258B2 (de) | 1996-08-28 |
JPH03504362A (ja) | 1991-09-26 |
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