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DE102017221289A1 - Minimum risk condition in a steer-by-wire steering system - Google Patents

Minimum risk condition in a steer-by-wire steering system Download PDF

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Publication number
DE102017221289A1
DE102017221289A1 DE102017221289.6A DE102017221289A DE102017221289A1 DE 102017221289 A1 DE102017221289 A1 DE 102017221289A1 DE 102017221289 A DE102017221289 A DE 102017221289A DE 102017221289 A1 DE102017221289 A1 DE 102017221289A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering system
steering
vehicle
fault
locking
Prior art date
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Granted
Application number
DE102017221289.6A
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German (de)
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Inventor
Juergen Hoersch
Michael Sprinzl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

Die Beschreibung umfasst ein Lenksystem für ein Fahrzeug, wobei das Lenksystem zur Reduzierung des externen Einflusses von Kräften von den lenkbaren Räder (26) des Fahrzeugs auf den Radlenkwinkel des Fahrzeugs geeignet ist, wobei das Fahrzeug zum hochautonomen Fahren geeignet ist und wobei das Lenksystem ein Steer-by-wire-Lenksystem ist.The description includes a steering system for a vehicle, wherein the steering system is adapted to reduce the external influence of forces from the steerable wheels (26) of the vehicle to the wheel steering angle of the vehicle, the vehicle being capable of highly autonomous driving and wherein the steering system is a steer -by-wire steering system is.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenksystem für ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Behandlung eines Fehlers eines Lenksystems. Im Stand der Technik sind EPS-Lenksysteme bekannt, die funktional eine Servounterstützung realisieren. Hierbei ist das EPS-Lenksystem als ausfallsicheres („fail-safe“) System ausgelegt, d.h. dass bei Vorliegen eines Fehlers des EPS-Lenksystems der Aktor, also der Elektromotor des EPS-Lenksystems, nahezu momentenfrei geschaltet wird. Hierdurch wird eine mechanische Lenkbarkeit mit Hilfe der mechanischen Lenksäule bewahrt.The present invention relates to a steering system for a vehicle and a method for handling a failure of a steering system. In the prior art EPS steering systems are known that realize a functional servo assistance. Here, the EPS steering system is designed as a fail-safe system, i. that in the presence of a defect in the EPS steering system, the actuator, so the electric motor of the EPS steering system, is switched virtually torque-free. As a result, a mechanical steerability is preserved by means of the mechanical steering column.

Derzeit besteht ein Lenkgetriebe aus einem Übersetzungsgetriebe, welches eine Rotationsbewegung in eine Linearbewegung wandelt (Richtungswandlergetriebe z.B. Ritzel/ Zahnstange oder Spindel/ Mutter). Wegen der Möglichkeit eines Ausfalls der Servounterstützung darf das Richtungswandlergetriebe nicht selbsthemmend ausgeführt sein, damit ein rückwärtiger Durchtrieb jederzeit gegeben ist. Dies bezieht sich gleichermaßen auch auf ein Zwischengetriebe, welches zwischen Antriebsmotor und Richtungswandlergetriebe platziert ist. Das rückdrehbare System erstreckt sich somit von der drehbaren Motorwelle bis hin zum axialverschieblichen Bauteil (z.B. Zahnstange). Zukünftige Fahrzeuge können eine Steer-by-wire-Steuerung (sbw-Steuerung) aufweisen, d.h. dass es keine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern geben wird. Eine Steer-by-wire-Lenkung umfasst zwei Bauteile, und zwar einen steering rack actuator (SRA) und einen steering wheel actuator (SWA). Der SRA kann an der Vorderachse und/oder an der Hinterachse angeordnet sein. Der Elektromotor des SRA muss die Aufgabe einer Lenkungsstellelementregelung übernehmen.Currently, a steering gear is composed of a transmission gear which converts rotational motion into linear motion (directional gear transmission such as pinion / rack or spindle / nut). Because of the possibility of failure of the power assistance, the directional converter gear should not be self-locking, so that a rear drive is given at all times. This also applies equally to an intermediate gear, which is placed between the drive motor and the directional converter gear. The retractable system thus extends from the rotatable motor shaft all the way to the axially displaceable member (e.g., rack). Future vehicles may include steer-by-wire (sbw) control, i. that there will be no mechanical connection between the steering wheel and the steered wheels. Steer-by-wire steering incorporates two components, a steering rack actuator (SRA) and a steering wheel actuator (SWA). The SRA can be arranged on the front axle and / or on the rear axle. The electric motor of the SRA must take over the task of a steering control element control.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Um bei einem Fehlerfall die Lenkbarkeit des Fahrzeugs sicherstellen zu können, muss die Lenkungsstellelementregelung fehlertolerant ausgeführt sein, das bedeutet, dass die Lenkungsstellelementregelung trotz eines beliebigen Einzelfehlers verfügbar bleiben muss. Dies entspricht einem betriebssicheren System und wird auch als „fail-operational“ Fähigkeit bezeichnet. Hierfür ist eine Redundanz bereitzustellen. Nach dem Eintreten eines ersten Fehlers ist die Lenkungsstellelementregelung mindestens noch eingeschränkt verfügbar. Nach dem Auftreten eines zweiten Fehlers kann die Lenkungsstellelementregelung vollständig ausfallen. Für diesen Fall ist ein geeignetes Verfahren vorzusehen. Ergibt sich durch einen Fehler der Verlust der Redundanz der Lenkung, ist ein geeignetes Verfahren erforderlich, das eine Gefahrensituation vermeidet.In order to be able to ensure steerability of the vehicle in the event of a fault, the steering control element control must be made fault-tolerant, which means that the steering control element control must remain available despite any single fault. This corresponds to a reliable system and is also referred to as a "fail-operational" capability. For this a redundancy has to be provided. After the occurrence of a first error, the steering control element control is at least still limited available. After the occurrence of a second fault, the steering actuator control may fail completely. In this case, a suitable procedure should be provided. If an error results in the loss of redundancy of the steering, a suitable procedure is required which avoids a dangerous situation.

Eine Aufgabe ist daher, ein fehlertolerantes Lenksystem und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches trotz Eintretens eines Fehlers verfügbar ist und/oder ein geeignetes Verhalten des betreffenden Fahrzeugs auslöst.It is therefore an object to provide a fault-tolerant steering system and a method which, despite the occurrence of a fault, is available and / or triggers a suitable behavior of the vehicle in question.

Als erste Ausführungsform der Erfindung wird ein Lenksystem für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt, wobei das Fahrzeug zum hochautonomen Fahren geeignet ist, wobei das Lenksystem ein Steer-by-wire-Lenksystem ist und wobei das Lenksystem dazu ausgelegt ist, einen externen Einfluss von Kräften von den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs auf einen Radlenkwinkel des Fahrzeugs zu reduzieren.As a first embodiment of the invention, there is provided a steering system for a vehicle, the vehicle being capable of highly autonomous driving, wherein the steering system is a steer-by-wire steering system, and wherein the steering system is adapted to control an external influence of forces reduce the steerable wheels of the vehicle to a wheel steering angle of the vehicle.

Als zweite Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Behandlung wenigstens eines Fehlers und vorzugsweise zweier aufeinanderfolgender Fehler eines Lenksystems zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: Feststellen eines Fehlerbetriebszustands des Lenksystems und Mitteilen des Fehlerbetriebszustands an das Motormanagement und/oder das Bremssystem des Fahrzeugs, um eine geeignete Fehlerstrategie zur Behandlung des Fehlers einzuleiten.As a second embodiment of the invention, there is provided a method for dealing with at least one fault and preferably two successive faults of a steering system, comprising the steps of: detecting a fault operating condition of the steering system and notifying the fault management condition to the engine management and / or braking system of the vehicle initiate appropriate error strategy to handle the error.

Beispielhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Exemplary embodiments are described in the dependent claims.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Lenksystem zur Verfügung gestellt, wobei eine Selbsthemmung durch einen geringen Rückdrehwirkungsgrad, insbesondere einen Rückdrehwirkungsgrad zwischen 25% und 75% und vorteilhaft von ca. 50%, eines Richtungswandlergetriebes des Lenksystems zur Übersetzung einer Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung oder mittels einer Bewegungsgewindeschraube des Lenksystems mit einem Wirkungsgrad in Antriebsrichtung zwischen 25 % und 75 % und vorteilhaft von ca. 50% realisiert ist.According to an exemplary embodiment of the invention, a steering system is provided, wherein a self-locking by a low Rückdrehungsungsgrad, in particular a Rückdrehungsungsgrad between 25% and 75%, and advantageously of about 50% of a direction converter gear of the steering system for translating a rotational movement in a translational movement or is realized by means of a movement threaded screw of the steering system with an efficiency in the drive direction between 25% and 75% and advantageously of about 50%.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Lenksystem zur Verfügung gestellt, wobei eine Selbsthemmung des Lenksystems durch ein selbsthemmendes Übersetzungsgetriebe, beispielsweise ein selbsthemmendes Servogetriebe zwischen einem Elektromotor des Lenksystems und einem Richtungswandlergetriebe des Lenksystems, oder mittels einer Sperre des Lenksystems, welche bei einer möglichen Rückwirkung über die Räder eine Bewegung eines oder mehrerer beweglicher Teile des Lenksystems, wie beispielsweise eines Lenkungsstellelements und/oder einer Motorwelle eines Elektromotors, im Bedarfsfall sperrt oder mittels Reibung im Lenksystem, welche in Kombination mit einem Rückdrehwirkungsgrad des Servogetriebes und/oder des Richtungswandlergetriebes eine rückwärtige Bewegung des Lenksystems von den Rädern her hemmt oder mittels einer Drehmomentdiode des Lenksystems, einer selbstsperrenden oder schaltbar sperrbaren Freilaufkupplung des Lenksystems zwischen Motor und dem Servogetriebe oder zwischen Servogetriebe und Richtungswandlergetriebe realisiert ist.In a further embodiment, a steering system is provided, wherein a self-locking of the steering system by a self-locking transmission gear, for example, a self-locking servo gearbox between an electric motor of the steering system and a direction converter gearbox of the steering system, or by means of a lock of the steering system, which in a possible retroactive effect on the Wheels a movement of one or more movable parts of the steering system, such as a steering actuator and / or a motor shaft of an electric motor, if necessary locks or by friction in the steering system, which in combination with a Rückdrehungsungsgrad the servo gear and / or Directional converter gear inhibits a rearward movement of the steering system from the wheels ago or is realized by means of a torque diode of the steering system, a self-locking or switchable lockable overrunning clutch of the steering system between the engine and the servo gearbox or between the servo gearbox and directional converter gearbox.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Lenksystem zur Verfügung gestellt, wobei das Lenksystem einen Elektromotor zum Antrieb des Lenksystems umfasst, wobei die Selbsthemmung durch einen Phasenkurzschluss der Phasen des Elektromotors erfolgt.According to an exemplary embodiment of the invention, a steering system is provided, wherein the steering system comprises an electric motor for driving the steering system, wherein the self-locking takes place by a phase short circuit of the phases of the electric motor.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend den Schritt: Reduzieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs je nach Fehlerbetriebszustand und/oder Straßenart, wobei sich die Straßenart beispielsweise aus der Anzahl der Kurven, der Kurvenradien, Landstraße oder Autobahn und/oder Steigung oder Gefälle ergibt. Das Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht dabei einer geeigneten Fehlerstrategie.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method comprising the step of: reducing a speed of the vehicle according to fault condition and / or road type, the road type being, for example, the number of turns, curve radii, highway or highway and / or or slope or gradient. Reducing the speed of the vehicle corresponds to a suitable fault strategy.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, umfassend den Schritt: Einstellen einer Lenkleistung auf 100 % oder höchstens 80% oder höchstens 50% einer maximalen Lenkleistung je nach Fehlerbetriebszustand und/oder Straßenart, wobei sich die Straßenart beispielsweise aus der Anzahl der Kurven, der Kurvenradien, Landstraße oder Autobahn und/oder Steigung oder Gefälle ergibt.According to an exemplary embodiment of the invention, there is provided a method comprising the step of: setting a steering power to 100% or at most 80% or at most 50% of a maximum steering power depending on the failure mode and / or the road type, the road type being, for example, the number the curves that gives curve radii, highway or highway and / or slope or gradient.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei zur Behandlung des Fehlers zur Längsführung und/oder zur Querführung des Fahrzeugs neben dem Lenksystem ein weiteres Fahrzeugsystem verwendet wird.In a further embodiment according to the invention, a method is provided, wherein an additional vehicle system is used in addition to the steering system for the treatment of the error for longitudinal guidance and / or for transverse guidance of the vehicle.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei das weitere Fahrzeugsystem zumindest eines der Folgenden ist: ESP, iBooster elektrische Parkbremse, Motorsteuerung, Hinterachslenkung, steer by brake, Einzelradbremsung, steer by propulsion, torque vectoring, E-Antrieb, Querführung durch Optimierung der Vorderachseigenschaften, positiver Lenkrollradius,According to a further exemplary embodiment of the present invention, a method is provided, wherein the further vehicle system is at least one of the following: ESP, iBooster electric parking brake, engine control, rear axle steering, steer by brake, single wheel braking, steer by propulsion, torque vectoring, electric drive , Transverse guidance through optimization of the front axle characteristics, positive steering wheel radius,

Bei einem ESP handelt es sich um ein Elektronisches Stabilitätsprogramm. Bei einem iBooster handelt es sich um einen verbesserten Bremskraftverstärker. Eine elektrische Parkbremse ist eine Technik eines Kraftfahrzeugs, wobei mithilfe von Aktoren an der Hinterradbremse eine mechanische Feststellbremse ersetzt werden kann. Mit steer by brake kann eine Bremsung eines Fahrzeugs durchgeführt werden, wodurch eine Lenkmechanik ersetzt werden kann. Durch steer by propulsion ergibt sich eine Lenkung durch einen Antrieb. Durch torque vectoring ergibt sich eine aktive Beeinflussung des Gierwinkels von Kraftfahrzeugen.An ESP is an Electronic Stability Program. An iBooster is an improved brake booster. An electric parking brake is a technique of a motor vehicle, with the help of actuators on the rear brake, a mechanical parking brake can be replaced. With steer by brake a braking of a vehicle can be carried out, whereby a steering mechanism can be replaced. By steer by propulsion results in a steering by a drive. Torque vectoring results in an active influencing of the yaw angle of motor vehicles.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei das Fahrzeug einen neutralen oder einen positiven Lenkrollradius aufweist.According to an exemplary embodiment of the invention, a method is provided wherein the vehicle has a neutral or a positive steering roll radius.

Als eine Idee der Erfindung kann angesehen werden, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das eine größtmögliche Fahrbereitschaft eines Fahrzeugs sicherstellt. Hierzu wird eine Kommunikation zwischen dem Lenksystem, dem Motormanagement und dem Bremssystem ermöglicht. Insbesondere kann bei Ausfall nur eines redundanten Systems eine Fahrbereitschaft zu 100% ermöglicht werden bei einer nur geringen erforderlichen Lenkleistung, beispielsweise einer Autobahnfahrt. Wird stattdessen eine hohe Lenkleistung gefordert, beispielsweise beim Befahren einer kurvenreichen Landstraße, muss die maximale Geschwindigkeit gedrosselt werden. Zusätzlich kann eine Lenkleistung beispielsweise durch Einzelradbremsung unterstützt werden, wodurch ein Ausgleich einer ausgefallenen Lenkleistung ermöglicht wird.As an idea of the invention can be considered to provide a method that ensures the greatest possible driving readiness of a vehicle. For this purpose, a communication between the steering system, the engine management system and the braking system is made possible. In particular, in the event of failure of only one redundant system, a driving readiness can be made 100% possible with only a small amount of required steering power, for example, a highway ride. If instead a high steering power is required, for example when driving on a winding country road, the maximum speed must be throttled. In addition, a steering performance can be supported for example by Einzelradbremsung, whereby a compensation of a failed steering performance is made possible.

Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.Of course, the individual features can also be combined with each other, which can also be partially beneficial effects that go beyond the sum of the individual effects.

Figurenlistelist of figures

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele deutlich. Es zeigen

  • 1 ein System SRA oder Hinterachslenkung,
  • 2 ein weiteres System SRA oder Hinterachslenkung,
  • 3 ein noch weiteres System SRA oder Hinterachslenkung,
  • 4 ein noch weiteres System SRA oder Hinterachslenkung,
  • 5 eine Drehmomentdiode in einem Längsschnitt,
  • 6 eine Drehmomentdiode in einem Querschnitt,
  • 7 eine Sperre und
  • 8 eine Kommunikation zwischen Bestandteilen des Fahrzeugs.
Further details and advantages of the invention will become apparent from the embodiments illustrated in the drawings. Show it
  • 1 a system SRA or rear axle steering,
  • 2 another system SRA or rear axle steering,
  • 3 a still further system SRA or rear axle steering,
  • 4 a still further system SRA or rear axle steering,
  • 5 a torque diode in a longitudinal section,
  • 6 a torque diode in a cross section,
  • 7 a lock and
  • 8th a communication between components of the vehicle.

Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen Detailed description of exemplary embodiments

1 zeigt ein SRA (steering rack actuator) und/oder eine Hinterachslenkung des Stands der Technik mit einem Radlenkwinkel 1, Karosseriefixpunkten 4, 7, einem axial verschiebbaren Bauteil (Lenkungsstellelement) 3, einem Elektromotor 2 zur Erzeugung der Lenkkraft, einem Übersetzungsgetriebe 5, z.B. einem Riementrieb oder einem Schneckentrieb, und einem Richtungswandlergetriebe 6, z.B. Gewindespindel, Mutter oder Ritzel, Lenkungsstellelement. 1 shows a SRA (steering rack actuator) and / or a rear axle steering of the prior art with a Radlenkwinkel 1 , Bodywork points 4 . 7 , an axially displaceable component (steering actuator) 3 an electric motor 2 for generating the steering force, a transmission gear 5 , eg a belt drive or a worm drive, and a direction converter transmission 6 , eg threaded spindle, nut or pinion, steering actuator.

2 zeigt eine SRA und/oder eine Hinterachslenkung mit einer Drehmomentdiode 8, wodurch eine Einwirkung auf das Lenksystem einer Kraft von extern gemildert und/oder ausgeschlossen werden kann. Es ergibt sich daher ein unidirektionaler Kraftfluss, wodurch eine Kraftwirkung von dem Elektromotor auf den Radlenkwinkel ermöglicht wird. Ein umgekehrter Kraftfluss ist ausgeschlossen. Durch eine Drehmomentdiode 8 kann daher eine Selbsthemmung realisiert werden. 1 und 2 zeigen den Radlenkwinkel 1, den Elektromotor 2 der Servolenkung, das axial verschiebbares Bauteil 3, insbesondere die Zahnstange, die verallgemeinernd als Lenkungsstellelement bezeichnet wird, den Karosseriefixpunkt 4, das Übersetzungsgetriebe, das z.B. als Riementrieb oder als Schneckentrieb ausgebildet ist, das Richtungswandlergetriebe 6, den weiteren Karosseriefixpunkt 7 und die Räder 26 des Fahrzeugs. 2 shows a SRA and / or a rear axle steering with a torque diode 8th whereby an effect on the steering system of a force can be mitigated and / or excluded externally. Therefore, there is a unidirectional power flow, whereby a force from the electric motor to the wheel steering angle is made possible. A reverse power flow is excluded. Through a torque diode 8th Therefore, a self-locking can be realized. 1 and 2 show the wheel steering angle 1 , the electric motor 2 the power steering, the axially movable component 3 , In particular, the rack, which is generally referred to as a steering actuator, the body fixation 4 , The transmission gear, which is designed for example as a belt drive or worm drive, the direction converter gear 6 , the further bodywork point 7 and the wheels 26 of the vehicle.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines SRA, wobei innerhalb des Übersetzungsgetriebes eine Drehmomentdiode 8 angeordnet ist. 3 shows a further embodiment of a SRA, wherein within the transmission gear, a torque diode 8th is arranged.

4 zeigt eine noch weitere Ausführungsform, wobei eine Sperre 9 angeordnet ist, um eine Hemmung des Lenksystems, insbesondere eines Antriebsstrangs des Lenksystems, sicherzustellen. 4 shows a still further embodiment, wherein a lock 9 is arranged to ensure an inhibition of the steering system, in particular a drive train of the steering system.

5 und 6 zeigen eine Drehmomentdiode mit Roller 15, die mittels Feder 17 auseinandergedrückt werden können, wodurch eine Klemmung und hierdurch eine Selbsthemmung erzeugt werden kann. Die Freischaltung erfolgt richtungsabhängig durch eine Eingangswelle 11. Anschließend wird eine Ausgangswelle 13 mittels eines Schaltpins 16 mitgenommen. Ein Antrieb über die Ausgangswelle 13 ist hierdurch in beide Richtungen stets gehemmt. 5 and 6 show a torque diode with scooter 15 by means of spring 17 can be pressed apart, whereby a clamping and thereby a self-locking can be generated. The activation is direction-dependent by an input shaft 11 , Subsequently, an output shaft 13 by means of a switching pin 16 taken. A drive via the output shaft 13 is thus always inhibited in both directions.

5 zeigt einen Motorantrieb 10, die Eingangswelle 11 der Motorseite, die Ausgangswelle 13 der Motorseite und ein Endgetriebe 14. 6 zeigt den Roller 15, den Schaltpin 16 und die Feder 17. 5 shows a motor drive 10 , the input shaft 11 the motor side, the output shaft 13 the engine side and a final gearbox 14 , 6 shows the scooter 15 , the switching pin 16 and the spring 17 ,

7 zeigt eine elektromagnetische Sperre 9 in einem Längsschnitt, wobei ein Kolben 19 in eine Ausnehmung 20 einfahren kann, um eine Klemmung eines rotierenden Bauteils 21 des Lenksystems und hierdurch eine Selbsthemmung zu erzeugen. 7 zeigt einen Sperrstift 19, eine zugehörige Aufnahmevertiefung und/oder Tasche 20 und das rotierende Bauteil 21. Das Bezugszeichen 22 gibt die Drehrichtung an. 7 shows an electromagnetic lock 9 in a longitudinal section, with a piston 19 in a recess 20 can retract to a clamping of a rotating component 21 of the steering system and thereby produce a self-locking. 7 shows a locking pin 19 , an associated receiving recess and / or bag 20 and the rotating component 21 , The reference number 22 indicates the direction of rotation.

Durch eine Selbsthemmung kann ein System geschaffen werden, welches rücktreibend eine Bewegung, die über die Räder eingeleitet wird, sperrt oder hemmt und dadurch verhindert, dass ein mechanisch rückwärtiger Durchtrieb möglich ist. Stöße von der Fahrbahn oder ein Beschleunigen des Rades z.B. in der Werkstatt bei frei beweglichen Rädern wirken nicht auf die Mechanik zurück. Durch eine Selbsthemmung wird bei ausgefallener Servounterstützung ein Lenken über Einzelrad-Bremseingriffe möglich, da das Rad beim Anbremsen keine Drehbewegung ausführt, da es bezogen auf seinen Lenkanschlag fest geführt werden kann. Außerdem wird sichergestellt, dass bei Rückwirkung externer Bewegungen vom Rad auf die Lenkung keine Schäden entstehen. Durch eine Selbsthemmung wird außerdem sichergestellt, dass im Falle eines möglichen Stoßes z.B. auf das Riemengetriebe, welches als Übersetzungsgetriebe zwischen Motor und Spindelmutter dient, keine Schäden entstehen.By a self-locking system can be created, which restraining a movement that is initiated via the wheels, locks or inhibits and thereby prevents a mechanical rearward drive is possible. Impacts from the road or accelerating the wheel e.g. in the workshop with freely movable wheels do not affect the mechanics. Self-locking makes it possible to steer via single-wheel brake interventions if the servo assistance fails, since the wheel does not perform any rotational movement when it is being braked, since it can be firmly guided relative to its steering stop. It also ensures that there is no damage if external movements from the wheel to the steering are affected. Self-locking also ensures that in the event of a possible shock, e.g. on the belt transmission, which serves as a transmission between the engine and spindle nut, no damage.

Die Vorteile eines SRA mit Selbsthemmung ergeben sich daher wie folgt: SRA kann günstig ausgeführt werden, da ein hartes Anschlagen an den Endanschlägen ausgeschlossen werden kann. Aufgrund einer Selbsthemmung können Endanschlagdämpfer, Rutschkupplungen entfallen. Eine mögliche Dehnung des Riemens durch externe Einflüsse ist reduziert, dadurch kann der betreffende Riemen kleiner dimensioniert werden.The advantages of a SRA with self-locking are therefore as follows: SRA can be carried out favorably, since a hard impact on the end stops can be excluded. Due to a self-locking Endanschlagdämpfer, slip clutches omitted. A possible elongation of the belt by external influences is reduced, thereby the belt in question can be made smaller.

Die Lenkungsstellelement- und/oder Zahnstangenposition bleibt bei Selbsthemmung im Fehlerfall konstant, wodurch sich ein deutlich reduzierter Entwicklungs-, SW-, Testaufwand für die Funktion Lenkungselement- und/oder Zahnstangenpositionserfassung ergibt, da keine Szenarien wegen Änderungen während eines Fehlerfalls zu berücksichtigen sind.The Lenkungsstellelement- and / or rack position remains constant in case of failure with self-locking, resulting in a significantly reduced development, SW, test costs for the function Lenkungselement- and / or rack position detection results, since no scenarios due to changes during an error case must be considered.

8 zeigt eine Kommunikation des Lenksystems 23 mit dem Motormanagement 24 und/oder mit dem Bremssystem 25, um bei einem Ausfall eines redundanten Systems des Lenksystems eine geeignete Strategie durchführen zu können. Es können unterschiedliche Strategien angewandt werden, um einen Ausfall eines redundanten Lenksystems zu beherrschen. Eine erste Strategie bei einem Stillstand nach einem Erstfehler ist folgender: das SRA befindet sich im Zustand fail degraded, wobei die Lenkbarkeit eingeschränkt verfügbar ist. Der Fahrer erhält entsprechende Warnungen und kann selbst innerhalb einer definierten Zeitspanne anhalten. Sollte der Fahrer nicht selbst das Fahrzeug anhalten, kann durch Eingriff in das Motormanagement 24 und/oder das Bremssystem 25 das Fahrzeug innerhalb einer definierten Zeitspanne zum Stillstand gebracht werden. Die Auswirkungen für den Endkunden sind, dass das Fahrzeug zu einer Werkstatt abgeschleppt werden muss. Bei einem Sbw-System nach Zweitfehler kann eintreten, dass der SRA sich in einem passiven Zustand befindet. Die Lenkbarkeit ist mit dem SRA nicht mehr gegeben. Da das Fahrzeug bis zum Eintritt des Zweitfehlers in den Stillstand überführt wurde, ist keine Gefahr für Leib und Leben zu befürchten. 8th shows a communication of the steering system 23 with the engine management 24 and / or with the braking system 25 in order to be able to implement a suitable strategy in the event of a failure of a redundant system of the steering system. Different strategies can be used to control a failure of a redundant steering system. A first strategy at a standstill after a first error is as follows: the SRA is in the fail degraded state with limited steering capability. The driver receives appropriate warnings and can himself to stop within a defined period of time. If the driver does not stop the vehicle by himself, it can intervene by intervention in the engine management 24 and / or the braking system 25 the vehicle is brought to a standstill within a defined period of time. The implications for the end customer are that the vehicle has to be towed to a workshop. In the case of a second-fault Sbw system, the SRA may be in a passive state. Steerability is no longer given with the SRA. Since the vehicle was transferred to standstill until the second fault, no danger to life and limb is to be feared.

Eine zweite Strategie bei einer niedrigen maximalen Geschwindigkeit nach einem Erstfehler, wobei die SRA sich im Zustand fail degraded befindet, ist, wobei außerdem die Lenkbarkeit eingeschränkt verfügbar ist, dass nach einem Erstfehler der Fahrer entsprechende Warnungen erhält und selbst innerhalb einer definierten Zeitspanne die Geschwindigkeit auf einen niedrigen Wert, z. B. 10 km/h reduzieren kann. Durch Eingriff in das Motormanagement 24 und/oder Bremssystem 25 soll die Zeitspanne auf eine maximale Geschwindigkeit von z. B. 10 km/h begrenzt werden. Vorteilhafterweise besteht eine erhöhte Verfügbarkeit, der Fahrer kann selbst zur Werkstatt fahren. Außerdem kann das Fahrzeug mit langsamer Geschwindigkeit ohne Zeitbegrenzung weitergefahren werden.A second strategy at a low maximum speed after a first error, wherein the SRA is in the fail-degraded state, is also limited in available steering capability, that after a first error, the driver receives appropriate warnings, and even within a defined amount of time a low value, e.g. B. 10 km / h can reduce. By intervention in the engine management 24 and / or braking system 25 should the time span to a maximum speed of z. B. 10 km / h are limited. Advantageously, there is an increased availability, the driver can even drive to the workshop. In addition, the vehicle can be continued at low speed without time limit.

Bei einem sbw-System nach Zweitfehler gilt, dass das SRA sich im Zustand passiv befinden kann und die Lenkbarkeit mit dem SRA nicht mehr gegeben ist. Das Fahrzeug nach Zweitfehler kann jederzeit innerhalb eines sehr kurzen Anhaltewegs (weniger als 1m) zum Stillstand gebremst werden, der Fahrer erhält entsprechende Warnungen und kann sofort anhalten. Falls der Fahrer das Fahrzeug nicht zum Stillstand bringt, können die Redundanzen im Fahrzeug durch Eingriff in das Motormanagement 24 und/oder ESP, und/oder iBooster und/oder elektrische Parkbremse das sofortige Anhalten einleiten. Die Auswirkungen für den Endkunden nach Zweitfehler sind, dass das Fahrzeug zu einer Werkstatt abgeschleppt werden muss, es jedoch keine Gefahr für Leib und Leben bestanden hat.In the case of a sbw system after a second fault, the SRA can be in a passive state and steerability with the SRA is no longer possible. The vehicle after a second fault can be stopped at any time within a very short stopping distance (less than 1m) to a stop, the driver receives appropriate warnings and can stop immediately. If the driver does not bring the vehicle to a standstill, the redundancies in the vehicle can be resolved by intervention in the engine management system 24 and / or ESP, and / or iBooster and / or electric park brake to initiate immediate stop. The consequences for the end customer after secondary defects are that the vehicle has to be towed to a workshop, but that it has not endangered life and limb.

Eine dritte Strategie bei der eine erhöhte maximale Geschwindigkeit nach einem Erstfehler vorliegt und eine Nutzung von Redundanzen als Rückfallebene zur Querführung vorgenommen wird, wobei die SRA sich im Zustand fail degraded befindet und die Lenkbarkeit eingeschränkt verfügbar ist, ist folgende: der Fahrer erhält entsprechende Warnungen und kann selbst innerhalb einer definierten Zeitspanne die Geschwindigkeit reduzieren, der Wert hängt vom Potenzial der alternativen Lenkmöglichkeiten ab, beispielsweise ca. 30 km/h. Das Geschwindigkeitslimit kann von der Straßenart (Kurvenradien) abhängig gemacht werden (Lokalisierung durch GPS), auf Autobahn kann z.B. eine höhere Geschwindigkeit als auf z.B. einer kurvenreichen Landstraße möglich sein. Durch Eingriff in das Motormanagement 24 und/oder Bremssystem 25 soll das Fahrzeug innerhalb einer definierten Zeitspanne auf eine maximale Geschwindigkeit begrenzt werden. Es besteht eine erhöhte Verfügbarkeit, der Fahrer kann selbst zur Werkstatt fahren. Das Fahrzeug kann mit eingeschränkter, aber annehmbarer Geschwindigkeit ohne Zeitbegrenzung weitergefahren werden.A third strategy in which there is an increased maximum speed after a first error and a use of redundancies as a fallback to lateral guidance is performed, where the SRA is in the fail-degraded state and the steering capability is restricted, is: the driver receives appropriate warnings and can reduce the speed even within a defined period of time, the value depends on the potential of the alternative steering options, for example, about 30 km / h. The speed limit can be made dependent on the road type (curve radii) (localization by GPS), on the highway, for example, a higher speed than on eg a winding country road may be possible. By intervention in the engine management 24 and / or braking system 25 If the vehicle is to be limited within a defined period of time to a maximum speed. There is an increased availability, the driver can even drive to the workshop. The vehicle may be driven at a limited but acceptable speed without time limit.

Für das sbw-System (sbw=steer-by-wire) nach Zweitfehler gilt, dass das SRA sich im Zustand passiv befinden kann und die Lenkbarkeit mit dem SRA nicht mehr gegeben ist. Der Fahrer erhält entsprechende Warnungen und kann sofort die Geschwindigkeit reduzieren. Tut er das nicht, können die Redundanzen im Fahrzeug die Geschwindigkeit reduzieren durch Eingriff in das Motormanagement 24 und/oder ESP, und/oder iBooster Auswirkungen. Der Lenkwunsch des Fahrers kann mit dem SWA weiterhin erfasst werden, durch Redundanzen im Fahrzeug (Hinterachslenkung, Steer by Brake durch Einzelradbremsung, steer by propulsion durch torque vectoring...) kann eine eingeschränkte Querführung dargestellt werden. Außerdem sorgt die übliche Achsauslegung (negativer Lenkrollradius, Kingpin Offset) dafür, dass der ausgefallene, freigängige SRA bei Querkräften „gegenlenkt“ und so das Potenzial der alternativen Querführung reduziert wird. Die Geschwindigkeit nach Erstfehler kann nicht wesentlich erhöht werden. Das Fahrzeug muss zu einer Werkstatt abgeschleppt werden. Es besteht keine Gefahr für Leib und Leben. Vorteilhafterweise ergeben sich hierdurch: Nutzung von Redundanzen als Rückfallebene zur Querführung, Modifikation der SRA Eigenschaften zur Verbesserung der Querführungspotenziale durch Redundanzen, Nutzung der Querführungspotenziale durch Modifikation der Vorderachseigenschaften.For the sbw system (sbw = steer-by-wire) after a second fault, the SRA can be in a passive state and steerability with the SRA is no longer possible. The driver receives appropriate warnings and can immediately reduce the speed. If this is not done, the redundancies in the vehicle can reduce the speed by intervening in the engine management 24 and / or ESP, and / or iBooster effects. The steering request of the driver can still be detected with the SWA, by redundancies in the vehicle (rear axle steering, Steer by Brake by Einzelradbremsung, steer by propulsion through torque vectoring ...), a limited lateral guidance can be displayed. In addition, the usual axle design (negative steering wheel radius, kingpin offset) ensures that the failed, free-running SRA deflects with lateral forces, thus reducing the potential of alternative lateral guidance. The speed after first mistake can not be increased significantly. The vehicle must be towed to a workshop. There is no danger to life and limb. Advantageously, this results in: Use of redundancies as fallback level for lateral guidance, modification of the SRA properties for improving the lateral guidance potentials through redundancies, utilization of the lateral guidance potentials by modification of the front axle properties.

Für das sbw System nach Erstfehler gilt, dass das SRA sich im Zustand fail degraded befindet. Die Lenkbarkeit ist eingeschränkt verfügbar. Der Fahrer erhält entsprechende Warnungen und kann selbst innerhalb einer definierten Zeitspanne die Geschwindigkeit reduzieren, der Wert hängt vom Potenzial der alternativen Lenkmöglichkeiten ab (Annahme ~30-60 km/h). Das Geschwindigkeitslimit kann von der Straßenart (Kurvenradien) abhängig gemacht werden (Lokalisierung durch GPS), auf Autobahn evtl. höhere Geschwindigkeit möglich. Durch Eingriff in das Motormanagement 24 und/oder Bremssystem 25 soll das Fahrzeug innerhalb der definierten Zeitspanne auf eine maximale Geschwindigkeit begrenzt werden. Es besteht eine erhöhte Verfügbarkeit, der Fahrer kann selbst zur Werkstatt fahren. Das Fahrzeug kann mit akzeptabler Geschwindigkeit ohne Zeitbegrenzung weitergefahren werden.For the sbw system after first error, the SRA is in the state fail degraded. Steerability is limited. The driver receives corresponding warnings and can reduce the speed even within a defined period of time, the value depends on the potential of the alternative steering options (assumption ~ 30-60 km / h). The speed limit can be made dependent on the road type (curve radii) (localization by GPS), on the highway possibly higher speed possible. By intervention in the engine management 24 and / or braking system 25 If the vehicle is to be limited within the defined time to a maximum speed. There is an increased availability, the driver can even drive to the workshop. The vehicle can be driven on with acceptable speed without time limit.

Für das sbw System nach Zweitfehler gilt, dass das SRA sich im Zustand passiv befindet. Die Lenkbarkeit ist mit dem SRA nicht mehr gegeben. Der Fahrer erhält entsprechende Warnungen und kann sofort die Geschwindigkeit reduzieren. Tut er das nicht, können die Redundanzen im Fahrzeug die Geschwindigkeit reduzieren durch Eingriff in das Motormanagement 24 und/oder ESP, und/oder iBooster. Der Lenkwunsch des Fahrers kann mit dem SWA weiterhin ermittelt werden. Vorteilhafterweise kann durch Redundanzen im Fahrzeug (Hinterachslenkung,m Steer by Brake durch Einzelradbremsung,steer by propulsion durch torque vectoring...) eine eingeschränkte Querführung dargestellt werden. Die übliche Achsauslegung (negativer Lenkrollradius, Kingpin Offset) sorgt dafür, dass der ausgefallene, freigängige SRA bei Querkräften „gegenlenkt“ und so das Potenzial der alternativen Querführung reduziert. Durch Änderung der SRA Eigenschaften kann das Gegenlenk-Verhalten des SRA verhindert werden, um damit mögliche Potenziale zur alternativen Querführung zu verbessern. Durch Änderung der Vorderachseigenschaften (Darstellungen eines positiven Lenkrollradius, positiver Kingpin Offset) kann das Gegenlenk-Verhalten des SRA reduziert werden, um damit mögliche Potenziale zur alternativen Querführung zu verbessern, damit kann die Geschwindigkeit nach Erstfehler erhöht werden. Das Fahrzeug muss zu einer Werkstatt abgeschleppt werden. Gefahr für Leib und Leben wurde jedoch abgewendet.For the sbw system after a second fault, the SRA is in the passive state. Steerability is no longer given with the SRA. The driver receives appropriate warnings and can immediately reduce the speed. If this is not done, the redundancies in the vehicle can reduce the speed by intervening in the engine management 24 and / or ESP, and / or iBooster. The steering request of the driver can still be determined with the SWA. Advantageously, a limited lateral guidance can be represented by redundancies in the vehicle (rear axle steering, Steer by Brake by means of single wheel braking, steer by propulsion by torque vectoring). The usual axle design (negative steering wheel radius, kingpin offset) ensures that the failed, free-running SRA deflects with lateral forces, thereby reducing the potential of alternative lateral guidance. By changing the SRA characteristics, the counter-steering behavior of the SRA can be prevented in order to improve potential for alternative lateral guidance. By altering the front axle characteristics (positive steering roll radius, positive kingpin offset), the countersteering behavior of the SRA can be reduced to increase the potential for alternative lateral guidance, which can increase speed after initial error. The vehicle must be towed to a workshop. Danger to life and limb, however, was averted.

Es ergeben sich folgende Änderungen der SRA Eigenschaften im passiven (stromlosen) Zustand: die mechanische Lenkbarkeit im passiven Fall ist in einer sbw-Anwendung irrelevant, weil zwischen SWA und SRA keine mechanische Verbindung besteht. In diesem Fall soll das sbw-Lenksystem so ausgelegt werden, dass sich der SRA im passiven Fall selbsthemmend verhält, dies kann entweder mechanisch durch ein selbsthemmendes Getriebe oder durch einen Phasenkurzschluss für den Fall erreicht werden, dass beide Teilantriebe ausgefallen sind (z.B. Relaisschaltung Sternpunkt nur für den Fall dass beide Teilantriebe ausgefallen sind) oder durch eine mechanische Sperre. Das Verfahren eignet sich generell für den Einsatz in steering rack Aktuatoren (SRA) von Steer-by-wire-Lenksystemen (sbw-Systeme) mit: Dual pinion Getriebe (DP), Kugelgewindetriebe (APA), jeglicher Art von Getrieben, Mitteln zur Einleitung eines Zusatzmoments (Elektromotor), Mitteln zur Ansteuerung des Elektromotors, Mitteln zur Erfassung der Phasenströme und/oder des Motormoments, Mitteln zur Erfassung der Rotorposition, in Fahrzeugen mit aktiver Beeinflussung der Fahrzeugbremse, aktiver Beeinflussung der Antriebsregelung, der Möglichkeit einzelne Räder abzubremsen und der Möglichkeit Antriebsmomente frei auf einzelne Räder zu verteilen.The following changes of the SRA properties result in the passive (de-energized) state: the mechanical steerability in the passive case is irrelevant in a sbw application because there is no mechanical connection between SWA and SRA. In this case, the sbw steering system should be designed so that the SRA behaves in a passive case self-locking, this can be achieved either mechanically by a self-locking gear or by a phase short circuit in the event that both sub-drives have failed (eg relay circuit neutral only in the event that both partial drives have failed) or by a mechanical lock. The method is generally suitable for use in steering rack actuators (SRA) of steer-by-wire steering systems (sbw systems) with: dual pinion gear (DP), ball screws (APA), any type of gearbox, means of introduction an additional torque (electric motor), means for controlling the electric motor, means for detecting the phase currents and / or the engine torque, means for detecting the rotor position, in vehicles with active influence of the vehicle brake, actively influencing the drive control, the ability to decelerate individual wheels and the possibility Drive torque freely distributed to individual wheels.

Die Vorteile der Erfindung sind:

  • Erhöhung der Fahrzeugverfügbarkeit mit einfacher Redundanz,
  • Kostenersparnis durch Vermeidung einer dritten Redundanzebene,
  • Fahrzeug kann nach Erstfehler ohne Begrenzung der Zeitdauer eingeschränkt verwendet werden, Darstellung einer verlässlichen,
  • unabhängigen Rückfallebene zur Querführung, Verbesserung des Ausfallverhaltens, da im ersten Zeitausschnitt nach Ausfall das Fahrzeug die eingestellte Trajektorie beibehält und nicht „zentriert“ (SRA Selbsthemmung) und Gewährleistung der funktionalen Sicherheit
The advantages of the invention are:
  • Increase vehicle availability with simple redundancy,
  • Cost savings by avoiding a third redundancy level,
  • Vehicle can be used to a limited extent after initial error without limitation of the time duration, representation of a reliable,
  • independent fallback for lateral guidance, improvement of the failure behavior, since in the first time interval after failure the vehicle retains the set trajectory and not "centered" (SRA self-locking) and ensuring functional safety

Die erfindungsgemäßen Merkmale können analog auf einen Nutzkraftwagen statt eines Personenkraftwagens angewandt werden, der keine Lenkungsstellelement, sondern einen Ausgangswellenwinkel und/oder output shaft angle aufweist.The features of the invention can be applied analogously to a commercial vehicle instead of a passenger car, which has no steering actuator, but an output shaft angle and / or output shaft angle.

Es kann hier daher der Begriff Lenkungsstellelement alternativ als ein Lenkungsstellelement interpretiert werden, das vorzugsweise als Teil des Lenkgetriebes und vorteilhaft als Ausgangswelle und/oder als Lenkungsstellelement ausgebildet ist. Bevorzugt ist das Lenkungsstellelement dabei zur Verstellung eines Radwinkels wenigstens eines Fahrzeugrads und somit insbesondere zur direkten Beeinflussung einer Fahrtrichtung vorgesehen.It can therefore be interpreted here alternatively as a steering actuator, which is preferably formed as part of the steering gear and advantageously as an output shaft and / or as a steering actuator the term steering actuator. Preferably, the steering actuator is thereby provided for adjusting a wheel angle of at least one vehicle wheel and thus in particular for directly influencing a direction of travel.

Es sei angemerkt, dass der Begriff „umfassen“ weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff „ein“ und „eine“ mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.It should be noted that the term "comprising" does not exclude other elements or method steps, just as the term "a" and "an" does not exclude multiple elements and steps.

Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.The reference numerals used are for convenience of reference only and are not to be considered as limiting, the scope of the invention being indicated by the claims.

Claims (10)

Lenksystem für ein Fahrzeug, welches zum hochautonomen Fahren geeignet ist, wobei das Lenksystem ein Steer-by-wire-Lenksystem ist und wobei das Lenksystem dazu ausgelegt ist, einen externen Einfluss von Kräften von den lenkbaren Rädern (26) des Fahrzeugs auf einen Radlenkwinkel des Fahrzeugs zu reduzieren.A steering system for a vehicle suitable for highly autonomous driving, wherein the steering system is a steer-by-wire steering system, and wherein the steering system is adapted to control an external influence of forces from the steerable wheels (26) of the vehicle to a wheel steering angle of the vehicle Reduce vehicle. Lenksystem nach Anspruch 1, wobei eine Selbsthemmung des Lenksystems durch einen geringen Rückdrehwirkungsgrad eines Richtungswandlergetriebes des Lenksystems zur Übersetzung einer Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung oder mittels einer Bewegungsgewindeschraube des Lenksystems mit einem Wirkungsgrad in Antriebsrichtung zwischen 25 % und 75 % realisiert ist. Steering system after Claim 1 wherein a self-locking of the steering system is realized by a low Rückdrehwirkungsgrad a direction converter gear of the steering system for translating a rotational movement in a translational movement or by means of a movement threaded screw of the steering system with an efficiency in the drive direction between 25% and 75%. Lenksystem nach Anspruch 1, wobei eine Selbsthemmung des Lenksystems durch - ein selbsthemmendes Übersetzungsgetriebe oder - mittels einer Sperre (9) des Lenksystems, welche bei Rückwirkung über die Räder (26) eine Bewegung eines oder mehrerer beweglicher Teile des Lenksystems im Bedarfsfall sperrt oder - mittels Reibung im Lenksystem, welche in Kombination mit einem Rückdrehwirkungsgrad eines Servogetriebes und/oder eines Richtungswandlergetriebes des Lenksystems eine rückwärtige Bewegung des Lenksystems von den Rädern her hemmt oder - mittels einer Drehmomentdiode (8) des Lenksystems, - oder mittels einer selbstsperrenden oder schaltbar sperrbaren Freilaufkupplung des Lenksystems zwischen Motor und Servogetriebe oder zwischen Servogetriebe und Richtungswandlergetriebe realisiert ist.Steering system after Claim 1 in which a self-locking of the steering system is blocked by a self-locking gearbox or by means of a lock (9) of the steering system which, when acting on the wheels (26), blocks movement of one or more moving parts of the steering system, if necessary, or by means of friction in the steering system, which inhibits rearward movement of the steering system from the wheels in combination with a reverse rotation efficiency of a servo gear and / or a directional converter of the steering system or by means of a torque diode (8) of the steering system, or by means of a self-locking or switchable lockable overrunning clutch of the steering system between the engine and Servo gear or between servo gearbox and directional converter gear is realized. Lenksystem nach Anspruch 1, wobei das Lenksystem einen Elektromotor zum Antrieb des Lenksystems umfasst, wobei die Selbsthemmung durch einen Phasenkurzschluss der Phasen des Elektromotors erfolgt.Steering system after Claim 1 wherein the steering system comprises an electric motor for driving the steering system, wherein the self-locking takes place by a phase short circuit of the phases of the electric motor. Fahrzeug mit einem Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle with a steering system according to one of the preceding claims. Verfahren zur Behandlung wenigstens eines Fehlers eines Lenksystems, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend die Schritte: Feststellen eines Fehlerbetriebszustands des Lenksystems, Mitteilen des Fehlerbetriebszustands an das Motormanagement (24) und/oder das Bremssystem (25) des Fahrzeugs, um eine geeignete Fehlerstrategie zur Behandlung des Fehlers einzuleiten.Method for treating at least one fault of a steering system, in particular according to one of Claims 1 to 4 comprising the steps of: detecting a fault operating condition of the steering system, notifying the fault operating condition to the engine management (24) and / or the braking system (25) of the vehicle to initiate an appropriate fault strategy to handle the fault. Verfahren nach Anspruch 6, umfassend den Schritt: Reduzieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs je nach Fehlerbetriebszustand und/oder Straßenart, wobei sich die Straßenart beispielsweise aus der Anzahl der Kurven, der Kurvenradien, Landstraße oder Autobahn und/oder Steigung oder Gefälle ergibt.Method according to Claim 6 comprising the step of reducing a speed of the vehicle according to the fault condition and / or the type of road, the road type resulting from, for example, the number of turns, the radii of curvature, the highway or the highway and / or the gradient or gradient. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, umfassend den Schritt: Einstellen einer Lenkleistung auf 100 % oder höchstens 80% oder höchstens 50% einer maximalen Lenkleistung je nach Fehlerbetriebszustand und/oder Straßenart.Method according to one of Claims 6 or 7 comprising the step of: setting a steering power to 100% or at most 80% or at most 50% of a maximum steering power depending on the fault condition and / or road type. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei zur Behandlung des Fehlers zur Längsführung und/oder zur Querführung des Fahrzeugs neben dem Lenksystem ein weiteres Fahrzeugsystem verwendet wird.Method according to one of Claims 6 to 8th , wherein for the treatment of the error for longitudinal guidance and / or transverse guidance of the vehicle in addition to the steering system, a further vehicle system is used. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das weitere Fahrzeugsystem zumindest eines der Folgenden ist: ESP, iBooster, elektrische Parkbremse, Motorsteuerung, Hinterachslenkung, steer by brake, Einzelradbremsung, steer by propulsion, torque vectoring, E-Antrieb, Querführung durch Optimierung der Vorderachseigenschaften, positiver Lenkrollradius.Method according to Claim 9 , wherein the further vehicle system is at least one of the following: ESP, iBooster, electric parking brake, engine control, rear axle steering, steer by brake, independent wheel braking, steer by propulsion, torque vectoring, e-drive, lateral guidance by optimization of the front axle characteristics, positive steering roll radius.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020100719A1 (en) * 2020-01-14 2021-07-15 Thyssenkrupp Ag Method for redundant control of an electrical steering system of a motor vehicle
CN113247085A (en) * 2020-02-11 2021-08-13 罗伯特·博世有限公司 Detecting damage to components of an electric power steering system
WO2022117476A1 (en) * 2020-12-02 2022-06-09 Thyssenkrupp Presta Ag Steering system of a motor vehicle and method for controlling a steering system of a motor vehicle
WO2022082120A3 (en) * 2020-10-13 2022-07-07 Continental Automotive Systems, Inc. Method of using at least one of brakes, wheel motor speed or propulsion energy to steer a vehicle
DE102022102339A1 (en) 2021-10-18 2023-04-20 Continental Automotive Systems, Inc. SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTATIVELY DELIVERING A BRAKING SYSTEM
DE102021214088A1 (en) 2021-12-09 2023-06-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Steering system for an autonomous motor vehicle and method for operating a steering system
WO2024033301A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 Mercedes-Benz Group AG Method of operating a motor vehicle, in particular a passenger motor vehicle, and motor vehicles
WO2024032963A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 Mercedes-Benz Group AG Method for operating a motor vehicle, in particular a passenger motor vehicle, and motorised motor vehicle
DE102022209589B3 (en) 2022-09-13 2024-03-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for operating a steer-by-wire steering system of a motor vehicle
WO2024083436A1 (en) * 2022-10-20 2024-04-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for operating a steering system of a vehicle, steering system, computer program product and storage medium
DE102023201213A1 (en) 2023-02-14 2024-08-14 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for operating a vehicle with at least one X-by-wire system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10338998A1 (en) * 2003-08-25 2005-03-24 Trw Fahrwerksysteme Gmbh & Co. Kg Vehicle steering system with steering link or tie rod moveable perpendicular to direction of adjustment of the steering gear
DE102006025168A1 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Denso Corp., Kariya Vehicle control system
DE102009033912A1 (en) * 2009-07-20 2011-01-27 Magna Powertrain Ag & Co Kg Steering gear and vehicle steering assembly
DE102011121874A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-27 Audi Ag Device for stabilizing a steering gear
DE102014224970A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Steering drive and steering system for a vehicle

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2765720B2 (en) 1989-03-07 1998-06-18 マツダ株式会社 Control device for vehicle rear wheel steering and power steering
JP3050060B2 (en) 1994-09-28 2000-06-05 トヨタ自動車株式会社 Vehicle rear wheel steering system
JP2003252231A (en) 2002-02-28 2003-09-10 Aisin Seiki Co Ltd Rear wheel steering device for vehicle
DE102006020041A1 (en) 2005-05-02 2007-03-15 Continental Teves Ag & Co. Ohg Steering device, in particular for a rear-wheel steering
JP4697784B2 (en) 2005-08-01 2011-06-08 Ntn株式会社 Electric linear actuator
JP5478027B2 (en) 2008-03-26 2014-04-23 本田技研工業株式会社 Rear wheel steering device
DE102015211629A1 (en) 2015-06-23 2016-12-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Rear axle steering for a motor vehicle
DE102015222352A1 (en) 2015-11-12 2017-05-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for operating an electrical machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10338998A1 (en) * 2003-08-25 2005-03-24 Trw Fahrwerksysteme Gmbh & Co. Kg Vehicle steering system with steering link or tie rod moveable perpendicular to direction of adjustment of the steering gear
DE102006025168A1 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Denso Corp., Kariya Vehicle control system
DE102009033912A1 (en) * 2009-07-20 2011-01-27 Magna Powertrain Ag & Co Kg Steering gear and vehicle steering assembly
DE102011121874A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-27 Audi Ag Device for stabilizing a steering gear
DE102014224970A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Steering drive and steering system for a vehicle

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020100719A1 (en) * 2020-01-14 2021-07-15 Thyssenkrupp Ag Method for redundant control of an electrical steering system of a motor vehicle
CN113247085A (en) * 2020-02-11 2021-08-13 罗伯特·博世有限公司 Detecting damage to components of an electric power steering system
WO2022082120A3 (en) * 2020-10-13 2022-07-07 Continental Automotive Systems, Inc. Method of using at least one of brakes, wheel motor speed or propulsion energy to steer a vehicle
WO2022117476A1 (en) * 2020-12-02 2022-06-09 Thyssenkrupp Presta Ag Steering system of a motor vehicle and method for controlling a steering system of a motor vehicle
DE102022102339B4 (en) 2021-10-18 2024-05-08 Continental Automotive Systems, Inc. SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTIVELY PROVIDING A BRAKING SYSTEM
DE102022102339A1 (en) 2021-10-18 2023-04-20 Continental Automotive Systems, Inc. SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTATIVELY DELIVERING A BRAKING SYSTEM
DE102021214088A1 (en) 2021-12-09 2023-06-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Steering system for an autonomous motor vehicle and method for operating a steering system
WO2024033301A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 Mercedes-Benz Group AG Method of operating a motor vehicle, in particular a passenger motor vehicle, and motor vehicles
WO2024032963A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 Mercedes-Benz Group AG Method for operating a motor vehicle, in particular a passenger motor vehicle, and motorised motor vehicle
DE102022209589B3 (en) 2022-09-13 2024-03-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for operating a steer-by-wire steering system of a motor vehicle
WO2024083436A1 (en) * 2022-10-20 2024-04-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for operating a steering system of a vehicle, steering system, computer program product and storage medium
DE102022211124A1 (en) 2022-10-20 2024-04-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for operating a steering system of a vehicle, steering system, computer program product and storage medium
DE102023201213A1 (en) 2023-02-14 2024-08-14 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for operating a vehicle with at least one X-by-wire system

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