WO2020244909A1 - Verfahren zum betreiben eines steer-by-wire lenksystems - Google Patents

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WO2020244909A1
WO2020244909A1 PCT/EP2020/063694 EP2020063694W WO2020244909A1 WO 2020244909 A1 WO2020244909 A1 WO 2020244909A1 EP 2020063694 W EP2020063694 W EP 2020063694W WO 2020244909 A1 WO2020244909 A1 WO 2020244909A1
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WO
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steering
steering assistance
emergency
assistance
emergency operation
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Application number
PCT/EP2020/063694
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Maria Schäfer
Björn Makkus
Original Assignee
Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B62D5/003—Backup systems, e.g. for manual steering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0484—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a steer-by-wire
  • the invention also relates to a safety system for providing emergency operation of a steering assistance in a steer-by-wire steering system
  • Safety clutch of the vehicle is provided by closing the
  • the safety clutch can be designed to provide steering of the vehicle different from the normal case than mechanical emergency steering.
  • the steering can be provided as an electric steering (according to “steer-by-wire”).
  • the safety clutch can be designed to establish a mechanical connection between a steering handle, in particular a steering wheel, and a steering gear and / or the steered wheels of the vehicle in the event of a fault. Normally the
  • Safety clutch open and thus this mechanical connection separated, and z. B. only exist an electrical connection between the steering handle and the steering gear or the wheels for transmitting a steering command.
  • Safety clutch is closed, in particular to transfer the steering assistance from normal operation to emergency operation.
  • the emergency steering is advantageously used when there is a fault in the steering system and in particular also in the steering assistance and / or the electric motor or actuator used for this purpose. To ensure safety, it may then be necessary to switch off the steering assistance or the electric motor or actuator. A complete shutdown of the steering assistance or the electric motor or actuator and / or Dispensing with steering assistance can, however, result in high steering torques acting on the driver. So that there is no sudden “blow” to the driver when switching off, and to prepare the driver for the new situation, the emergency operation and the switch-off function can be provided.
  • the vehicle is designed as a motor vehicle, in particular trackless land vehicle, for example as a hybrid vehicle that comprises an internal combustion engine and an electric machine for traction or is designed as an electric vehicle,
  • the vehicle can be designed as a fuel cell vehicle and / or passenger vehicle.
  • the vehicle can also be designed as a pure internal combustion engine.
  • the steering handle is z. B. designed as a steering wheel, which a driver of the vehicle uses to control the vehicle and in particular to communicate the steering command.
  • a driver can to communicate the steering command z.
  • B. specify a steering angle, with possibly a torque builds up on the steering handle when the driver against the
  • Steering handle actuator works.
  • the steering handle can preferably be arranged in the front interior of the vehicle during ferry operation, that is to say while the vehicle is moving, so that it is accessible to the driver.
  • a “steer-by-wire” steering system ie, in particular, “steer-by-wire” steering system or electric steering
  • the steering command can be forwarded electrically from the steering handle to the electromechanical actuator, in particular the road wheel actuator or wheel setting actuator, which executes the steering command.
  • the actuator can correspond to the electric motor for providing the steering assistance or can have this electric motor.
  • no mechanical connection can be provided between the steering handle and the steering gear and / or steered wheels in normal operation. Specifically, in normal cases (and thus in
  • Steering handle and tie rod can be dispensed with over the steering column.
  • a safety clutch can be closed in order to establish the mechanical connection at least temporarily and in an emergency.
  • steering assistance in particular steering assistance, can be provided in a steering system according to the invention.
  • the steering assistance can assist the driver in steering by, for example, increasing the steering force exerted by the driver, in particular by an electric motor. A supporting moment can be generated for this reinforcement and / or applied to the steering handle.
  • the steering system is designed as a “steer-by-wire” steering system
  • Steering assistance may not be necessary.
  • the steering assistance can then be deactivated and / or the actuator, in particular an electric motor, can be used differently for steering assistance.
  • the steering handle can be moved so freely that the support is not required.
  • the electric motor or actuator can apply a maximum torque to the axle or the wheels for steering, which can be higher than the maximum torque (i.e. the maximum possible torque) in emergency mode.
  • the maximum torque i.e. the maximum possible torque
  • the steering assistance can be deactivated and / or the electric motor or actuator generate a torque for steering the vehicle.
  • the steering assistance may be necessary, since the driver must continue to steer completely mechanically.
  • the maximum torque is then no longer required in normal operation, nevertheless possibly a lower torque through the actuator, in particular an electric motor
  • the steering assistance can thus be designed as a pure emergency steering assistance in order to assist the driver with steering in emergency operation (when the safety clutch is closed). If the maximum torque in emergency operation is additionally limited, i.e. is smaller than the maximum torque in normal operation, it is also ensured that in emergency operation a (possibly faulty) steering assistance has less effect.
  • the electric motor or actuator can have windings, which are also referred to below as main windings.
  • the steering handle can be designed as a force feedback (also: force feedback or haptic technology) steering handle, in particular a steering wheel.
  • a force feedback actuator also referred to as a steering handle actuator
  • the actuator can serve to convey the steering feel and / or the haptics to the driver, which also in a mechanical
  • the actuator can generate the torque as a restoring torque, which counteracts the driver's torque.
  • the torque generated by the actuator can be used to block the steering handle, i.e. to stiffen it.
  • a torque of at least 40 Nm or at least 60 Nm or at least 80 Nm is used.
  • the force feedback actuator can be designed, for example, as an (possibly further) electric motor. According to a variant, this electric motor can be coupled directly to the steering column in order to apply a torque to the steering handle. It is also possible that the rotor of the electric motor is designed as the steering shaft, and thus the steering shaft is driven directly.
  • reducing the steering assistance relates in particular to a reduction in the maximum moments which the steering assistance applies as supporting moments, in particular to the steering handle in emergency operation will. This ensures that in emergency operation - and thus in the event of a fault - a
  • the temporary retention has the advantage that the steering assistance is not switched off suddenly and therefore surprisingly for the driver.
  • the invention can advantageously provide that the following steps are carried out before and / or at least partially simultaneously with the execution of the shutdown function:
  • active initiation of the closing of the safety clutch when the fault is detected whereby the closing can alternatively take place automatically, e.g. B. in that the safety coupling is designed so that in the event of a power failure
  • the safety clutch closes automatically, and the safety clutch is preferably kept open electrically in the normal case
  • This mechanical connection can be interrupted during normal operation, i.e. the steering command from the steering handle to the
  • Steering gear or the wheels are transferred.
  • the monitoring of the steering system can, for.
  • the shutdown function provides emergency operation by providing reduced steering assistance, preferably with 20% to 30% of a maximum torque (in particular applied by the electric motor or actuator) for steering in normal operation.
  • the maximum possible supporting moments of the steering assistance in emergency operation can be reduced to 20% to 30% of the maximum possible moments in normal operation.
  • the steering assistance in normal operation and the maximum possible torques for steering in normal operation denote in particular the application of torques to the wheels and / or for electrical steering, preferably by the electric motor or actuator, in particular by the wheel setting actuator.
  • the steering assistance can be provided in normal operation in that the Mechanical steering assistance is deactivated and a torque for electric steering is generated.
  • a further advantage can be that the switch-off function switches off the normal operation of the steering assistance immediately and / or the emergency operation of the steering assistance automatically after a predetermined period of time, so that all steering assistance is then completely switched off, i. H. is done.
  • the normal operation includes in particular the steering assistance with full performance and / or functionality, or also the deactivation of the steering assistance and electric steering with full performance and / or functionality (of the electric motor or actuator).
  • the performance and / or functionality can be reduced. It can be useful to switch off the emergency operation or the steering assistance in emergency operation after the period of time in order to, for. B. an influence of the ferry operation by any errors
  • the duration can also be due to the fact that the emergency operation is designed as a reserve steering support which is only available for a certain duration (e.g. by an additional, finite energy source).
  • Steering assistance reduced successively over a predetermined period of time.
  • the steering assistance can be slowly ramped down in emergency mode. This is sufficient to use the steering assistance according to the emergency operation z. B. to drive to the end of a curve or to steer to the roadside.
  • a separate energy source for supplying energy to the steering assistance for emergency operation, a capacity of this energy source preferably determining a maximum duration of the emergency operation and / or the steering assistance.
  • the duration is determined, for example, by the discharge of the energy source.
  • the energy source is designed, for example, as an energy store, such as a battery or a capacitor or the like. For the energy supply z. B. supercapacitors or other large capacitors may be sufficient as an energy source.
  • an actuator in particular an electric motor
  • the main windings possibly being used together with the emergency windings to generate a first maximum torque for normal operation
  • the emergency windings to generate a second maximum torque less than that first maximum torque can be used for the steering assistance in emergency operation, with the main windings preferably being switched off by the shutdown function.
  • the emergency windings z. B. be designed smaller and weaker than the main windings that are used for normal operation. These emergency windings can therefore only generate a smaller moment in the event of a fault. This can also indicate a fault in the electric motor
  • the steering assistance in normal operation includes in particular the application of a torque for purely electrical steering of the vehicle.
  • the driver's assistance for steering can possibly be deactivated, since steering is not made difficult due to the mechanical decoupling, and / or an actuator, in particular an electric motor (which optionally also serves for steering assistance in emergency mode) for the
  • a wheel setting actuator can be used, which has the electric motor or actuator for generating the torque for full steering (in particular on the wheels of the vehicle).
  • the steering assistance in emergency operation can include the application of a torque to assist the driver's mechanical steering, and optionally use the same electric motor or actuator.
  • the switch-off function first switches off the normal operation of the steering assistance provided and / or activates the steering assistance in emergency operation and thus applying a torque to assist the mechanical steering of the driver, and possibly then gradually reducing and / or reducing this steering assistance in emergency operation also deactivated after a period of time. If the steering assistance remains permanently available in emergency operation, the shutdown function can thus at least relate to a shutdown of normal operation, so z. B. the all-electric steering without assistance. Can also
  • Shutdown function include switching off the steering assistance, which, however, should not take place immediately.
  • shutdown function and in particular the emergency operation of the steering assistance, is provided at least partially by a processing device such as an ASIC. Also can as that
  • the invention also relates to a security system for providing a
  • the security system has the following
  • Components can have:
  • a coupling hereinafter referred to as a safety coupling, to provide mechanical emergency steering when the safety coupling is closed
  • a processing device such as electronics and / or a microcontroller and / or an integrated circuit and / or an ASIC, for executing a shutdown function for the steering assistance when the safety clutch is closed to the
  • the security system according to the invention thus has the same advantages as have been described in detail with reference to a method according to the invention.
  • the security system can be suitable for carrying out a method according to the invention.
  • the security system according to the invention can comprise a computer program which z. B. taking into account increased safety requirements, for example.
  • ASIL Automotive Safety Integrity Level
  • the computer program can be executed by a hardware part that is separate from the rest of the steering system.
  • Processing device such as an ASIC (application-specific integrated circuit) for providing the computer program and / or the shutdown function.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Steering system arrangement the normal operation of the steering assistance in the steering system provides, and in particular when the safety clutch is open, no disconnection of the steering assistance and / or normal operation of the steering assistance is carried out.
  • Figure 1 is a schematic representation of process steps of a
  • Figure 2 is a schematic representation of parts of an inventive
  • FIG. 1 shows a method according to the invention for operating a steer-by-wire
  • the steering system 2 of a vehicle 1 is visualized, in which a safety clutch 3 of the vehicle 1 is provided in order to provide mechanical emergency steering by closing the safety clutch 3.
  • a provision 101 of normal operation of a steering assistance in the steering system 2 takes place when the safety clutch 3 is open.
  • a shutdown function 200 for the steering assistance is executed 102 when the safety clutch 3 is closed in order to transfer the steering assistance from normal operation to emergency operation. Provision can be made here for a reduction in the steering assistance and / or a temporary retention of the steering assistance to take place when the shutdown function 200 is executed.
  • the steering system 2 Before and / or at least partially simultaneously with the execution 102 of the shutdown function 200, the steering system 2 can also be monitored in order to detect a fault in the steering system 2. If the fault is detected, the safety clutch 3 can be closed. In this way, a mechanical connection between a steering handle 4 and a steering gear 5 of the vehicle 1 through the
  • Safety clutch 3 are made to provide the emergency steering in the event of a fault.
  • a safety system 100 according to the invention for providing emergency operation of a steering assistance in a steer-by-wire steering system 2 of a vehicle 1 is shown schematically. It is a safety coupling 3 for providing a
  • a processing device 10 is also provided for executing 102 a switch-off function 200 for the steering assistance. This shutdown function 200 is then carried out when the safety clutch 3 is closed in order to transfer the steering assistance from normal operation to emergency operation. Normal operation is thus provided in the open state of the safety clutch 3.
  • Processing device 10 comprises in order to carry out a method according to the invention.
  • the steering system arrangement 20 can have electronics and / or a computer program of the vehicle 1.
  • Steering assistance can be provided for emergency operation, with a capacity of this energy source 9 preferably a maximum duration of emergency operation and / or the
  • an electric motor 6 can be provided to provide the steering assistance, which has main and emergency windings 7, 8, the main windings 7 being used to generate a first maximum torque in normal operation, and the emergency windings 8 to generate a second maximum torque less than the first maximum torque can be used for steering assistance in emergency mode.

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire Lenksystems (2) eines Fahrzeuges (1), bei welchem eine Sicherheitskupplung (3) des Fahrzeuges (1) vorgesehen ist, um durch ein Schließen der Sicherheitskupplung (3) eine mechanische Notlenkung bereitzustellen, wobei die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden: - Bereitstellen (101) eines Normalbetriebs einer Lenkunterstützung bei dem Lenksystem (2), wenn die Sicherheitskupplung (3) geöffnet ist, - Ausführen (102) einer Abschaltfunktion (200) für die Lenkunterstützung, wenn die Sicherheitskupplung (3) geschlossen wird, um die Lenkunterstützung von dem Normalbetrieb in einen Notbetrieb zu überführen.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wre Lenksystems
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire
Lenksystems. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Sicherheitssystem zur Bereitstellung eines Notbetriebs einer Lenkunterstützung bei einem Steer-by-Wire Lenksystem eines
Fahrzeuges.
Aus dem Stand der Technik sind Steer-by-Wre Lenksysteme bekannt, also Lenksysteme für Fahrzeuge, bei welchen der Lenkbefehl elektrisch übertragen wird. Hierzu kann eine
elektronische und/oder zumindest teilweise softwarebasierte Lenksystemanordnung vorgesehen sein, um die Steer-by-Wre Funktionalität bei dem Fahrzeug bereitzustellen. Allerdings kann es technisch aufwendig sein, die zuverlässige Lenkbarkeit des Fahrzeuges ggf. auch bei
Störungen des Lenksystems zu gewährleisten.
Aus der DE 101 59 330 A1 , US 6,571 ,176 B1 und US 9,037,352 B2 sind gattungsgemäße Verfahren bzw. Systeme bekannt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren bzw. Sicherheitssystem zum Betreiben eines Steer-by- Wre Lenksystems vorzugschlagen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Sicherheitssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem, und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben Lenksystems, vorzugsweise eines Steer-by-Wire Lenksystems, eines Fahrzeuges, bei welchem eine
Sicherheitskupplung des Fahrzeuges vorgesehen ist, um durch ein Schließen der
Sicherheitskupplung eine mechanische Notlenkung bereitzustellen. In anderen Worten kann die Sicherheitskupplung dazu ausgeführt sein, eine Lenkung des Fahrzeuges anders als im Normalfall als die mechanische Notlenkung bereitzustellen. Im Normalfall kann hingegen die Lenkung als eine elektrische Lenkung (gemäß„Steer-by-Wire“) vorgesehen sein. Konkret kann die Sicherheitskupplung dazu ausgeführt sein, eine mechanische Verbindung zwischen einer Lenkhandhabe, insbesondere eines Lenkrads, und einem Lenkgetriebe und/oder den gelenkten Rädern des Fahrzeuges in einem Fehlerfall herzustellen. Im Normalfall kann die
Sicherheitskupplung geöffnet und somit diese mechanische Verbindung getrennt sein, und z. B. lediglich eine elektrische Verbindung zwischen der Lenkhandhabe und dem Lenkgetriebe bzw. den Rädern zur Übertragung eines Lenkbefehls bestehen.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die nachfolgenden Schritte bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden:
Bereitstellen eines Normalbetriebs einer Lenkunterstützung (d. h. insbesondere auch eines Betriebs mit deaktivierter Lenkunterstützung und/oder bei aktivierter elektrischer Lenkung) bei dem Lenksystem, wenn die Sicherheitskupplung geöffnet ist,
Ausführen einer Abschaltfunktion für die Lenkunterstützung, wenn die
Sicherheitskupplung geschlossen wird, um insbesondere die Lenkunterstützung von dem Normalbetrieb in einen Notbetrieb zu überführen.
Damit kann (insbesondere im Fehlerfall) die Sicherheitskupplung geschlossen und die
Abschaltfunktion ausgeführt werden, um die Notlenkung und den Notbetrieb der
Lenkunterstützung bereitzustellen. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass ein sicherer Betrieb des Fahrzeuges auch bei Einsatz der Notlenkung weiterhin möglich ist und insbesondere der Übergang vom Normalbetrieb in den Notbetrieb (auch: Notlaufbetrieb) gewährleistet ist.
Die Notlenkung wird vorteilhafterweise dann eingesetzt, wenn es zu einem Fehlerfall bei dem Lenksystem und insbesondere auch bei der Lenkunterstützung und/oder dem hierzu verwendeten Elektromotor bzw. Aktor kommt. Zur Gewährleistung der Sicherheit kann es dann notwendig sein, die Lenkunterstützung bzw. den Elektromotor bzw. Aktor abzuschalten. Eine vollständige Abschaltung der Lenkunterstützung bzw. des Elektromotors bzw. Aktor und/oder ein Verzicht auf die Lenkunterstützung kann jedoch zur Folge haben, dass hohe Lenkmomente auf den Fahrer wirken. Damit es hierbei nicht zu einem plötzlichen„Schlag“ für den Fahrer beim Abschalten kommt, und um den Fahrer auf die neue Situation vorzubereiten, können somit der Notbetrieb und die Abschaltfunktion vorgesehen sein.
Insbesondere bei Steer-by-Wire Lenksystemen kann es sinnvoll sein, aus Sicherheitsgründen die Sicherheitskupplung beim Fahrzeug zu verbauen, welche im Fehlerfall die mechanische Verbindung zwischen dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe auf der Achse wieder hersteilen und damit als Rückfallebene dienen kann. Sobald die Sicherheitskupplung im Fehlerfall geschlossen wird, kann es zusätzlich aus Sicherheitsgründen notwendig sein, dass der Elektromotor bzw. Aktor und/oder jegliche Lenkunterstützung mit abgeschaltet werden. Der Fahrer lenkt in diesem Fall dann vollkommen mechanisch weiter. Ereignet sich diese vollständige Abschaltung jedoch in einer Kurve, können auf einmal sehr hohe Lenkmomente auf den Fahrer wirken, welche ggf. auch nicht mehr beherrscht werden können. Um den Fahrer auf die neue Situation, dass dieser selber mehr Kraft aufbringen muss, vorzubereiten bzw. um die letzte Lenkbewegung noch zu Ende zu bringen, kann vorteilhafterweise die Abschaltfunktion anstelle einer sofortigen vollständigen Abschaltung genutzt werden.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Fahrzeug als ein Kraftfahrzeug, insbesondere gleisloses Landkraftfahrzeug, zum Beispiel als ein Hybridfahrzeug, das eine Brennkraftmaschine und eine Elektromaschine zur Traktion umfasst oder als ein Elektrofahrzeug ausgebildet ist,
vorzugsweise mit einem Hochvolt-Bordnetz und/oder einem Elektromotor. Insbesondere kann das Fahrzeug als ein Brennstoffzellenfahrzeug und/oder Personenkraftfahrzeug ausgebildet sein. Bevorzugt ist bei Ausführungsformen von Elektrofahrzeugen kein Verbrennungsmotor beim Fahrzeug vorgesehen, es wird dann ausschließlich durch elektrische Energie angetrieben. Alternativ kann das Fahrzeug auch als eine reine Brennkraftmaschine ausgebildet sein.
Die Lenkhandhabe ist z. B. als ein Lenkrad ausgeführt, welches ein Fahrer des Fahrzeuges zur Steuerung des Fahrzeuges und insbesondere zur Mitteilung des Lenkbefehls nutzt.
Ein Fahrer kann zur Mitteilung des Lenkbefehls z. B. einen Lenkwinkel vorgeben, wobei sich ggf. ein Drehmoment auf die Lenkhandhabe aufbaut, wenn der Fahrer gegen den
Lenkhandhabenaktuator arbeitet. Dabei kann die Lenkhandhabe vorzugsweise im vorderen Fahrzeuginnenraum während des Fährbetriebs, also der Fortbewegung des Fahrzeuges, für den Fahrer zugänglich angeordnet sein. Unter einem„Steer-by-Wire“ Lenksystem (d. h. insbesondere„Lenken-per-Draht“ Lenksystem oder elektrische Lenkung bezeichnet) wird vorteilhafterweise ein Lenksystem verstanden, bei welchem der Lenkbefehl elektrisch übertragen wird. Konkret kann der Lenkbefehl hierbei von der Lenkhandhabe elektrisch zum elektromechanischen Aktor, insbesondere Road-Wheel- Aktuator oder Radstellaktuator, der den Lenkbefehl ausführt, weitergeleitet werden. Der Aktor kann dabei dem Elektromotor zur Bereitstellung der Lenkunterstützung entsprechen oder diesen Elektromotor aufweisen. In anderen Worten kann bei einem solchen Lenksystem keine mechanische Verbindung zwischen Lenkhandhabe und Lenkgetriebe und/oder gelenkten Rädern im Normalbetrieb vorgesehen sein. Konkret kann im Normalfall (und damit im
Normalbetrieb der Lenkunterstützung) z. B. auf die mechanische Verbindung zwischen
Lenkhandhabe und Spurstange über die Lenksäule verzichtet werden. Im Notbetrieb, welcher im Fehlerfall genutzt wird, kann hingegen eine Sicherheitskupplung geschlossen sein, um die mechanische Verbindung zumindest vorübergehend und notfallmäßig herzustellen.
Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Lenksystem eine Lenkunterstützung, insbesondere Lenkhilfe, vorgesehen sein. Bekannt sind hierbei z. B. hydraulische, elektro-hydraulische oder elektrische Lenkunterstützungen. Die Lenkunterstützung kann den Fahrer beim Lenken unterstützen, indem bspw. die vom Fahrer aufgebrachte Kraft zum Lenken, insbesondere durch einen Elektromotor, verstärkt wird. Für diese Verstärkung kann ein unterstützendes Moment erzeugt und/oder an der Lenkhandhabe aufgebracht werden.
Wenn das Lenksystem als ein„Steer-by-Wire“ Lenksystem ausgebildet ist, kann im
Normalbetrieb der Lenkunterstützung die Unterstützung der Lenkung durch die
Lenkunterstützung nicht notwendig sein. In anderen Worten kann die Lenkunterstützung dann deaktiviert sein und/oder der Aktor, insbesondere Elektromotor, zur Lenkunterstützung anders genutzt werden. Die Lenkhandhabe kann hierbei so frei bewegbar sein, dass die Unterstützung nicht benötigt wird. Allerdings kann der Elektromotor bzw. Aktor im Normalbetrieb (welcher ggf. auch zur Bereitstellung der Lenkunterstützung dient) zum Lenken ggf. ein Maximalmoment auf die Achse bzw. auf die Räder aufbringen, welches höher sein kann als das Maximalmoment (also das maximal mögliche Moment) im Notbetrieb. Somit kann im Normalbetrieb der
Lenkunterstützung die Lenkunterstützung deaktiviert sein und/oder der Elektromotor bzw. Aktor ein Moment zum Lenken des Fahrzeuges erzeugen.
Nach dem Schließen der Sicherheitskupplung und/oder bei Ausführung der Abschaltfunktion kann hingegen die Lenkunterstützung notwendig sein, da der Fahrer vollkommen mechanisch weiterlenken muss. Zwar wird dann nicht mehr das Maximalmoment im Normalbetrieb benötigt, dennoch ggf. ein geringeres Moment durch den Aktor, insbesondere Elektromotor, zur
Lenkunterstützung, da der Fahrer nun selbst ein Moment zum Lenken aufbringen muss. Die Lenkunterstützung kann somit als eine reine Notlenkunterstützung ausgebildet sein, um im Notbetrieb (wenn die Sicherheitskupplung geschlossen ist) das Lenken für den Fahrer zu unterstützen. Wenn das Maximalmoment im Notbetrieb zusätzlich begrenzt wird, also kleiner ist als das Maximalmoment im Normalbetrieb, wird zudem gewährleistet, dass im Notbetrieb eine (möglicherweise fehlerhafte) Lenkunterstützung eine geringere Auswirkung hat. Für die Erzeugung des unterstützenden Moments kann der Elektromotor bzw. Aktor Wicklungen aufweisen, welche nachfolgend auch als Hauptwicklungen bezeichnet werden.
Darüber hinaus ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Lenkhandhabe als eine Force-Feedback (auch: Kraftrückkopplung oder engl haptic technology) Lenkhandhabe, insbesondere Lenkrad, ausgeführt ist. Hierzu kann ein Aktuator, auch als ein Force-Feedback- Aktuator (auch: Lenkhandhabenaktuator) bezeichnet, zum Einsatz kommen, weicher ein Moment auf die Lenkhandhabe aufbringt. Der Aktuator kann dazu dienen, dem Fahrer das Lenkgefühl und/oder die Haptik zu vermitteln, welche auch bei einem mechanisch
durchgetriebenen Lenksystem vorgesehen ist. Wenn der Fahrer bspw. die Lenkhandhabe betätigt, also einen Lenkbefehl mitteilt und/oder ein Drehmoment auf die Lenkhandhabe aufbringt, kann der Aktuator das Moment als ein Rückstellmoment erzeugen, welches dem Drehmoment des Fahrers entgegenwirkt. Gleichzeitig kann das durch den Aktuator erzeugte Moment dazu dienen, die Lenkhandhabe zu blockieren, also zu versteifen. Hierzu wird bspw. ein Moment von mindestens 40 Nm oder mindestens 60 Nm oder mindestens 80 Nm genutzt.
Der Force-Feedback-Aktuator kann bspw. als ein (ggf. weiterer) Elektromotor ausgeführt sein. Dieser Elektromotor kann gemäß einer Variante direkt an der Lenksäule angekoppelt sein, um ein Moment an der Lenkhandhabe aufzubringen. Auch ist es möglich, dass der Rotor des Elektromotors als die Lenkwelle ausgeführt ist, und somit die Lenkwelle direkt angetrieben wird.
In einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass bei dem Ausführen der
Abschaltfunktion der nachfolgende Schritt durchgeführt wird:
Durchführen einer Reduzierung der Lenkunterstützung (im Notbetrieb) und/oder einer vorübergehenden Beibehaltung der, insbesondere reduzierten, Lenkunterstützung (im Notbetrieb).
Das Reduzieren der Lenkunterstützung bezieht sich im Rahmen der Erfindung insbesondere auf eine Reduzierung der maximalen Momente, welche durch die Lenkunterstützung als unterstützende Momente insbesondere an der Lenkhandhabe im Notbetrieb aufgebracht werden. Damit ist gewährleistet, dass im Notbetrieb - und damit im Fehlerfall - eine
(möglicherweise fehlerhafte) Lenkunterstützung eine geringere Auswirkung hat als im
Normalbetrieb. Die vorübergehende Beibehaltung hat den Vorteil, dass die Abschaltung der Lenkunterstützung nicht plötzlich und damit für den Fahrer überraschend erfolgt.
Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass vor und/oder zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Ausführen der Abschaltfunktion die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden:
Überwachen des Lenksystems, um einen Fehlerfall bei dem Lenksystem (und damit insbesondere auch bei der Lenkunterstützung) zu detektieren,
optional: Aktives Initiieren des Schließens der Sicherheitskupplung, wenn der Fehlerfall detektiert wird, wobei alternativ das Schließen automatisch erfolgen kann, z. B. dadurch, dass die Sicherheitskupplung so ausgelegt ist, dass bei einem Stromausfall das
Schließen der Sicherheitskupplung automatisch erfolgt, und vorzugsweise im Normalfall die Sicherheitskupplung elektrisch offengehalten wird,
Herstellen einer mechanischen Verbindung zwischen einer Lenkhandhabe und einem Lenkgetriebe und/oder den Rädern des Fahrzeuges durch die Sicherheitskupplung, um die Notlenkung im Fehlerfall bereitzustellen.
Es kann auf diese Weise gewährleistet werden, dass auch im Fehlerfall das Fahrzeug weiterhin sicher gelenkt werden kann. Dabei kann im Normalbetrieb diese mechanische Verbindung unterbrochen sein, also der Lenkbefehl von der Lenkhandhabe rein elektrisch an das
Lenkgetriebe bzw. die Räder übertragen werden. Die Überwachung des Lenksystems kann z.
B. (zumindest teilweise) auch dadurch erfolgen, dass die Sicherheitskupplung elektrisch offengehalten wird, sodass im Fehlerfall (z. B. einem Stromausfall) die Sicherheitskupplung automatisch schließt.
Es ist ferner denkbar, dass die Abschaltfunktion den Notbetrieb dadurch bereitstellt, dass eine reduzierte Lenkunterstützung bereitgestellt wird, vorzugsweise mit 20 % bis 30 % eines (insbesondere durch den Elektromotor bzw. Aktor aufgebrachten) maximalen Moments zum Lenken im Normalbetrieb. In anderen Worten können die maximal möglichen unterstützenden Momente der Lenkunterstützung im Notbetrieb auf 20 % bis 30% der maximal möglichen Momente im Normalbetrieb reduziert werden. Die Lenkunterstützung im Normalbetrieb und die maximal möglichen Momente zum Lenken im Normalbetrieb bezeichnet dabei insbesondere das Aufbringen von Momenten auf die Räder und/oder zum elektrischen Lenken, vorzugsweise durch den Elektromotor bzw. Aktor, insbesondere durch den Radstellaktuator. In anderen Worten kann die Lenkunterstützung im Normalbetrieb dadurch bereitgestellt sein, dass die Unterstützung der mechanischen Lenkung deaktiviert ist, und ein Moment zum elektrischen Lenken erzeugt wird.
Von weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Abschaltfunktion den Normalbetrieb der Lenkunterstützung sofort und/oder den Notbetrieb der Lenkunterstützung nach einer vorgegebenen Zeitdauer automatisch abschaltet, sodass anschließend eine vollständige Abschaltung jeglicher Lenkunterstützung vorliegt, d. h. erfolgt ist. Der Normalbetrieb umfasst dabei insbesondere die Lenkunterstützung mit voller Leistungsfähigkeit und/oder Funktionalität, oder auch die Deaktivierung der Lenkunterstützung und elektrischen Lenkung mit voller Leistungsfähigkeit und/oder Funktionalität (des Elektromotors bzw. Aktors). Im Notbetrieb kann die Leistungsfähigkeit und/oder Funktionalität hingegen reduziert sein. Es kann dabei sinnvoll sein, auch den Notbetrieb bzw. im Notbetrieb die Lenkunterstützung nach der Zeitdauer abzuschalten, um z. B. eine Beeinflussung des Fährbetriebs durch etwaige Fehler der
Lenkunterstützung zu verhindern. Auch kann die Zeitdauer dadurch bedingt sein, dass der Notbetrieb als eine Reservelenkunterstützung ausgeführt ist, welche nur für eine bestimmte Zeitdauer verfügbar ist (z. B. durch eine zusätzliche, endliche Energiequelle).
Optional kann es vorgesehen sein, dass die Abschaltfunktion im Notbetrieb die
Lenkunterstützung sukzessive über eine vorgegebene Zeitdauer reduziert. In anderen Worten kann ein langsames Runterrampen der Lenkunterstützung im Notbetrieb erfolgen. Dies reicht aus, um unter Nutzung der Lenkunterstützung gemäß dem Notbetrieb z. B. eine Kurve zu Ende zu fahren oder um an den Straßenrand zu lenken.
Es kann optional möglich sein, dass eine separate Energiequelle zur Energieversorgung der Lenkunterstützung für den Notbetrieb vorgesehen ist, wobei vorzugsweise eine Kapazität dieser Energiequelle eine maximale Zeitdauer des Notbetriebs und/oder der Lenkunterstützung bestimmt. Die Zeitdauer wird bspw. durch die Entladung der Energiequelle bestimmt. Die Energiequelle ist bspw. als ein Energiespeicher, wie eine Batterie oder ein Kondensator oder dergleichen ausgeführt. Für die Energieversorgung können z. B. Superkondensatoren oder andere große Kondensatoren als Energiequelle ausreichend sein.
Ferner ist es optional im Rahmen der Erfindung möglich, dass zur Bereitstellung der
Lenkunterstützung ein Aktor, insbesondere Elektromotor, vorgesehen ist, welcher insbesondere Haupt- und Notwicklungen aufweist, wobei die Hauptwicklungen ggf. zusammen mit den Notwicklungen zur Erzeugung eines ersten Maximalmoments für den Normalbetrieb verwendet werden, und die Notwicklungen zur Erzeugung eines zweiten Maximalmoments geringer als das erste Maximalmoment für die Lenkunterstützung im Notbetrieb verwendet werden, wobei vorzugsweise die Hauptwicklungen durch die Abschaltfunktion abgeschaltet werden. Dies ermöglicht es in technisch zuverlässiger Weise, die Leistungsfähigkeit der Lenkunterstützung bzw. des Elektromotors/Aktors für den Notbetrieb reduziert bereitzustellen. Hierzu können die Notwicklungen z. B. kleiner und schwächer ausgelegt sein, als die Hauptwicklungen, die für den Normalbetrieb genutzt werden. Diese Notwicklungen können damit nur ein geringeres Moment im Fehlerfall erzeugen. Damit kann auch auf einen Fehler im Elektromotor
(Wicklungskurzschluss oder Leiterkurzschluss) reagiert werden.
Die Lenkunterstützung im Normalbetrieb umfasst dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere das Aufbringen eines Moments zum rein elektrischen Lenken des Fahrzeuges. Hierbei kann ggf. die Unterstützung des Fahrers zum Lenken deaktiviert sein, da das Lenken aufgrund der mechanischen Entkopplung nicht erschwert wird, und/oder ein Aktor, insbesondere Elektromotor (welcher optional auch zur Lenkunterstützung im Notbetrieb dient) für die
Erzeugung des Moments zum Umstellen und/oder Schwenken der Räder genutzt werden. Es kann hierzu z. B. ein Radstellaktuator genutzt werden, welcher den Elektromotor bzw. Aktor zum Erzeugen des Moments zum vollständigen Lenken (insbesondere an den Rädern des Fahrzeuges) aufweist. Die Lenkunterstützung im Notbetrieb kann hingegen das Aufbringen eines Moments zur Unterstützung des mechanischen Lenkens des Fahrers umfassen, und optional den gleichen Elektromotor bzw. Aktor nutzen.
Es kann möglich sein, dass die Abschaltfunktion zunächst den bereitgestellten Normalbetrieb der Lenkunterstützung abschaltet und/oder die Lenkunterstützung im Notbetrieb und damit ein Aufbringen eines Moments zur Unterstützung des mechanischen Lenkens des Fahrers aktiviert, und ggf. anschließend diese Lenkunterstützung im Notbetrieb allmählich reduziert und/oder ebenfalls nach einer Zeitdauer deaktiviert. Wenn die Lenkunterstützung im Notbetrieb dauerhaft verfügbar bleibt, kann die Abschaltfunktion somit zumindest ein Abschalten des Normalbetriebs betreffen, also z. B. der rein elektrischen Lenkung ohne Unterstützung. Auch kann die
Abschaltfunktion ein Abschalten der Lenkunterstützung umfassen, welche ggf. jedoch nicht sofort erfolgen sollte.
Ein weiterer Vorteil kann im Rahmen der Erfindung erzielt werden, wenn die Abschaltfunktion zumindest teilweise, und insbesondere der Notbetrieb der Lenkunterstützung, durch eine Verarbeitungsvorrichtung wie ein ASIC bereitgestellt wird. Auch kann als die
Verarbeitungsvorrichtung ein separates Hardwareteil vorgesehen sein, dessen Prozessor zur Ausführung der Abschaltfunktion genutzt wird. Dies ermöglicht es, besonders zuverlässig und sicher die Verfügbarkeit und korrekte Ausführung der Abschaltfunktion zu gewährleisten.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Sicherheitssystem zur Bereitstellung eines
Notbetriebs einer Lenkunterstützung, insbesondere bei einem Steer-by-Wire Lenksystem, eines Fahrzeuges. Hierbei ist vorgesehen, dass das Sicherheitssystem die nachfolgenden
Komponenten aufweisen kann:
eine Kupplung, nachfolgend als Sicherheitskupplung bezeichnet, zur Bereitstellung einer mechanischen Notlenkung, wenn die Sicherheitskupplung geschlossen ist,
eine Verarbeitungsvorrichtung, wie eine Elektronik und/oder ein Mikrocontroller und/oder ein integrierter Schaltkreis und/oder ein ASIC, zum Ausführen einer Abschaltfunktion für die Lenkunterstützung, wenn die Sicherheitskupplung geschlossen wird, um die
Lenkunterstützung von einem Normalbetrieb in einen Notbetrieb zu überführen, und insbesondere um die Lenkunterstützung abzuschalten.
Damit bringt das erfindungsgemäße Sicherheitssystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind. Zudem kann das Sicherheitssystem geeignet sein, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem kann ein Computerprogramm umfassen, welches z. B. unter Berücksichtigung erhöhter Sicherheitsanforderungen, bspw. gemäß einem ASIL (Automotive Safety Integrity Level), insbesondere ASIL D, ausgebildet ist. Gemäß einem weiteren Vorteil kann das Computerprogramm durch einen vom übrigen Lenksystem separaten Hardwareteil ausgeführt werden.
Es ist ggf. möglich, dass das erfindungsgemäße Sicherheitssystem eine
Verarbeitungsvorrichtung wie ein ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) zur Bereitstellung des Computerprogramms und/oder der Abschaltfunktion umfasst. Auch dieses kann ggf. unter Berücksichtigung der erhöhten Sicherheitsanforderungen hergestellt und/oder angepasst sein.
Es kann weiter möglich sein, dass eine Lenksystemanordnung (ggf. aufweisend die
Verarbeitungsvorrichtung des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems) bei dem
erfindungsgemäßen Sicherheitssystem vorgesehen und dazu ausgebildet ist, ein
erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Hierzu ist es möglich, dass die
Lenksystemanordnung den Normalbetrieb der Lenkunterstützung bei dem Lenksystem bereitstellt, und insbesondere bei geöffneter Sicherheitskupplung keine Abschaltung der Lenkunterstützung und/oder des Normalbetriebs der Lenkunterstützung durchgeführt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung von Verfahrensschritten eines
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2 eine schematische Darstellung von Teilen eines erfindungsgemäßen
Sicherheitssystems.
In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire
Lenksystems 2 eines Fahrzeuges 1 visualisiert, bei welchem eine Sicherheitskupplung 3 des Fahrzeuges 1 vorgesehen ist, um durch ein Schließen der Sicherheitskupplung 3 eine mechanische Notlenkung bereitzustellen. Gemäß einem ersten Verfahrensschritt 101 erfolgt dabei ein Bereitstellen 101 eines Normalbetriebs einer Lenkunterstützung bei dem Lenksystem 2, wenn die Sicherheitskupplung 3 geöffnet ist. Gemäß einem zweiten Verfahrensschritt 102 erfolgt ein Ausführen 102 einer Abschaltfunktion 200 für die Lenkunterstützung, wenn die Sicherheitskupplung 3 geschlossen wird, um die Lenkunterstützung von dem Normalbetrieb in einen Notbetrieb zu überführen. Es kann dabei vorgesehen sein, dass bei dem Ausführen 102 der Abschaltfunktion 200 ein Durchführen einer Reduzierung der Lenkunterstützung und/oder einer vorrübergehenden Beibehaltung der Lenkunterstützung erfolgt.
Vor und/oder zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Ausführen 102 der Abschaltfunktion 200 kann zudem ein Überwachen des Lenksystems 2 durchgeführt werden, um einen Fehlerfall bei dem Lenksystem 2 zu detektieren. Wenn der Fehlerfall detektiert wird, kann das Schließen der Sicherheitskupplung 3 erfolgen. Auf diese Weise kann eine mechanische Verbindung zwischen einer Lenkhandhabe 4 und einem Lenkgetriebe 5 des Fahrzeuges 1 durch die
Sicherheitskupplung 3 hergestellt werden, um die Notlenkung im Fehlerfall bereitzustellen. In Figur 2 ist ein erfindungsgemäßes Sicherheitssystem 100 zur Bereitstellung eines Notbetriebs einer Lenkunterstützung bei einem Steer-by-Wire Lenksystem 2 eines Fahrzeuges 1 schematisch dargestellt. Es ist eine Sicherheitskupplung 3 zur Bereitstellung einer
mechanischen Notlenkung vorgesehen. Die mechanische Notlenkung ist dann verfügbar, wenn die Sicherheitskupplung 3 geschlossen ist. Andernfalls liegt eine normale Lenkung gemäß dem Steer-by-Wire Lenksystem 2 vor, also insbesondere eine elektrische Lenkung. Es ist außerdem eine Verarbeitungsvorrichtung 10 zum Ausführen 102 einer Abschaltfunktion 200 für die Lenkunterstützung vorgesehen. Diese Abschaltfunktion 200 wird dann ausgeführt, wenn die Sicherheitskupplung 3 geschlossen wird, um die Lenkunterstützung von einem Normalbetrieb in einen Notbetrieb zu überführen. Im offenen Zustand der Sicherheitskupplung 3 wird somit der Normalbetrieb bereitgestellt.
Es kann weiter eine Lenksystemanordnung 20 vorgesehen sein, welche zumindest die
Verarbeitungsvorrichtung 10 umfasst, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Die Lenksystemanordnung 20 kann hierzu eine Elektronik und/oder ein Computerprogramm des Fahrzeuges 1 aufweisen.
Des Weiteren kann eine separate Energiequelle 9 zur Energieversorgung der
Lenkunterstützung für den Notbetrieb vorgesehen sein, wobei vorzugsweise eine Kapazität dieser Energiequelle 9 eine maximale Zeitdauer des Notbetriebs und/oder der
Lenkunterstützung bestimmt. Außerdem kann zur Bereitstellung der Lenkunterstützung ein Elektromotor 6 vorgesehen sein, welcher Haupt- und Notwicklungen 7, 8 aufweist, wobei die Hauptwicklungen 7 zur Erzeugung eines ersten Maximalmoments im Normalbetrieb verwendet werden, und die Notwicklungen 8 zur Erzeugung eines zweiten Maximalmoments geringer als das erste Maximalmoment für die Lenkunterstützung im Notbetrieb verwendet werden.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste
Fahrzeug
Lenksystem
Sicherheitskupplung
Lenkhandhabe, Lenkrad
Lenkgetriebe
Elektromotor
Hauptwicklungen
Notwicklungen
Energiequelle
Verarbeitungsvorrichtung, ASIC
Lenksystemanordnung
Sicherheitssystem
Bereitstellen
Ausführen
Abschaltfunktion

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire Lenksystems (2) eines Fahrzeuges (1), bei welchem eine Sicherheitskupplung (3) des Fahrzeuges (1) vorgesehen ist, um durch ein Schließen der Sicherheitskupplung (3) eine mechanische Notlenkung bereitzustellen, wobei die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden:
Bereitstellen (101) eines Normalbetriebs einer Lenkunterstützung bei dem Lenksystem (2), wenn die Sicherheitskupplung (3) geöffnet ist,
Ausführen (102) einer Abschaltfunktion (200) für die Lenkunterstützung, wenn die Sicherheitskupplung (3) geschlossen wird, um die Lenkunterstützung von dem
Normalbetrieb in einen Notbetrieb zu überführen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei dem Ausführen (102) der Abschaltfunktion (200) der nachfolgende Schritt durchgeführt wird:
Durchführen einer Reduzierung der Lenkunterstützung und/oder einer vorübergehenden Beibehaltung der Lenkunterstützung.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor und/oder zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Ausführen (102) der
Abschaltfunktion (200) die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden:
Überwachen des Lenksystems (2), um einen Fehlerfall bei dem Lenksystem (2) zu detektieren,
Herstellen einer mechanischen Verbindung zwischen einer Lenkhandhabe (4) und einem Lenkgetriebe (5) des Fahrzeuges (1) durch die Sicherheitskupplung (3), um die
Notlenkung im Fehlerfall bereitzustellen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschaltfunktion (200) den Notbetrieb dadurch bereitstellt, dass eine reduzierte Lenkunterstützung bereitgestellt wird, vorzugsweise mit 20 % bis 30 % eines maximalen Moments zum Lenken im Normalbetrieb.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschaltfunktion (200) den Normalbetrieb der Lenkunterstützung sofort und den Notbetrieb der Lenkunterstützung nach einer vorgegebenen Zeitdauer automatisch abschaltet, sodass anschließend eine vollständige Abschaltung jeglicher
Lenkunterstützung vorliegt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschaltfunktion (200) im Notbetrieb die Lenkunterstützung sukzessive über eine vorgegebene Zeitdauer reduziert.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine separate Energiequelle (9) zur Energieversorgung der Lenkunterstützung für den Notbetrieb vorgesehen ist, wobei vorzugsweise eine Kapazität dieser Energiequelle (9) eine maximale Zeitdauer des Notbetriebs und/oder der Lenkunterstützung bestimmt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Bereitstellung der Lenkunterstützung ein Elektromotor (6) vorgesehen ist, welcher Haupt- und Notwicklungen (7, 8) aufweist, wobei zumindest die Hauptwicklungen (7) zur Erzeugung eines ersten Maximalmoments für den Normalbetrieb verwendet werden, und die Notwicklungen (8) zur Erzeugung eines zweiten Maximalmoments geringer als das erste Maximalmoment für die Lenkunterstützung im Notbetrieb verwendet werden, wobei vorzugsweise die Hauptwicklungen (7) durch die Abschaltfunktion (200) abgeschaltet werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschaltfunktion (200) zumindest teilweise, und insbesondere der Notbetrieb der Lenkunterstützung, durch ein ASIC (10) bereitgestellt wird.
10. Sicherheitssystem (100) zur Bereitstellung eines Notbetriebs einer Lenkunterstützung bei einem Steer-by-Wire Lenksystem (2) eines Fahrzeuges (1), aufweisend:
eine Sicherheitskupplung (3) zur Bereitstellung einer mechanischen Notlenkung, wenn die Sicherheitskupplung (3) geschlossen ist,
eine Verarbeitungsvorrichtung (10) zum Ausführen (102) einer Abschaltfunktion (200) für die Lenkunterstützung, wenn die Sicherheitskupplung (3) geschlossen wird, um die Lenkunterstützung von einem Normalbetrieb in einen Notbetrieb zu überführen.
11. Sicherheitssystem (100) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Lenksystemanordnung (20) vorgesehen ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
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