WO2024032963A1

WO2024032963A1 - Method for operating a motor vehicle, in particular a passenger motor vehicle, and motorised motor vehicle

Info

Publication number: WO2024032963A1
Application number: PCT/EP2023/067481
Authority: WO
Inventors: Jannick WIDMANN; Magnus Rau; Luc Diebold; Bjoern Spangemacher; Dietmar Schneider; Tobias Schlingmann
Original assignee: Mercedes-Benz Group AG
Priority date: 2022-08-09
Filing date: 2023-06-27
Publication date: 2024-02-15
Also published as: DE102022119974A1

Abstract

The invention relates to a method for operating a motor vehicle (10), in which the motor vehicle (10) has a front axle (12) with front wheels (16) and a front axle steering system (24) designed as a steer-by-wire steering system, which has an electric motor (26) for actively steering the front wheels (16). The motor vehicle (10) also comprises a rear axle (14) with rear wheels (18), a rear axle steering system (32) and a torque vectoring device (34), by means of which drive torque which can be provided by a drive device (30) of the motor vehicle (10) and is distributed to the rear wheels (18) can be actively adjusted. If a malfunction of the front axle steering (24) is determined by means of an electronic computing device (36), a steering angle of the front wheels (16) is determined by means of an observer module (38) of the electronic computing device (36).

Description

Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, sowie Kraftwagen Method for operating a motor vehicle, in particular a passenger car, and motor vehicles

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen. The invention relates to a method for operating a motor vehicle, in particular a passenger car. The invention further relates to a motor vehicle, in particular a passenger car.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind sogenannte Steer-by-Wire-Lenkungen für Kraftwagen bekannt, wobei die jeweilige Steer-by-Wire-Lenkung auch als Steer-by-Wire- System bezeichnet wird. Unter einer solchen Steer-by-Wire-Lenkung ist ein Lenksystem, mithin eine Lenkung zu verstehen, bei welchem eine üblicherweise als Lenkrad ausgebildete und von einer Person betätigbare Lenkhandhabe nicht derart mechanisch mit lenkbaren Fahrzeugrädern verbunden ist, sodass eine Betätigung der Lenkhandhabe über eine mechanische Kopplung zwischen der Lenkhandhabe und den Fahrzeugrädern übertragen wird, um die Fahrzeugräder zu lenken, sondern eine Betätigung und somit eine Bewegung der Lenkhandhabe wird mittels einer Sensoreinrichtung erfasst und über ein oder mehrere Steuergeräte ausschließlich elektrisch zu einem beispielsweise elektromechanischen Aktor übertragen, der die Fahrzeugräder antreibt und dadurch lenkt. Dies bedeutet, dass das Betätigen und die daraus resultierende Bewegung der Lenkhandhabe ein Lenkbefehl, insbesondere der genannten Person, ist, wobei dieser Lenkbefehl nicht mechanisch an die lenkbaren Fahrzeugräder übertragen wird, sondern von einer Sensoreinrichtung erfasst und ausschließlich über ein oder mehrere Steuergeräte zu dem Aktor übertragen wird, welcher dann den Lenkbefehl ausführt, dadurch, dass der Aktor die lenkbaren Fahrzeugräder antreibt und somit lenkt. Somit besteht bei einer solchen Steer-by-Wire-Lenkung keine mechanische Verbindung zwischen der Lenkhandhabe und den lenkbaren Fahrzeugrädern. Unter dem Lenken der lenkbaren Fahrzeugräder ist zu verstehen, dass durch das Lenken der lenkbaren Fahrzeugräder Fahrtrichtungsänderungen, Kurvenfahrten und Fahrspurwechsel des jeweiligen Kraftwagens bewirkt werden können. So-called steer-by-wire steering systems for motor vehicles are known from the general state of the art, with the respective steer-by-wire steering also being referred to as a steer-by-wire system. Such steer-by-wire steering is to be understood as a steering system, i.e. a steering system, in which a steering handle, which is usually designed as a steering wheel and can be operated by a person, is not mechanically connected to steerable vehicle wheels in such a way that the steering handle can be actuated via a mechanical Coupling between the steering handle and the vehicle wheels is transmitted in order to steer the vehicle wheels, but an actuation and thus a movement of the steering handle is detected by means of a sensor device and transmitted exclusively electrically via one or more control devices to an electromechanical actuator, for example, which drives the vehicle wheels and thereby directs. This means that the actuation and the resulting movement of the steering handle is a steering command, in particular from the person mentioned, whereby this steering command is not transmitted mechanically to the steerable vehicle wheels, but is detected by a sensor device and sent exclusively to the actuator via one or more control devices is transmitted, which then executes the steering command, in that the actuator drives the steerable vehicle wheels and thus steers. With such steer-by-wire steering, there is no mechanical connection between the steering handle and the steerable vehicle wheels. Steering the steerable vehicle wheels means that by steering the steerable Vehicle wheels can cause changes in direction of travel, cornering and lane changes of the respective vehicle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und einen Kraftwagen zu schaffen, sodass ein besonders sicherer Betrieb realisiert werden kann. The object of the present invention is to create a method and a motor vehicle so that particularly safe operation can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a method with the features of patent claim 1 and by a motor vehicle with the features of patent claim 10. Advantageous embodiments with useful developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines einfach auch als Fahrzeug bezeichneten und vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Insbesondere wird das Verfahren während einer Fahrt des Kraftwagens durchgeführt, welcher während der Fahrt entlang eines Bodens gefahren wird. Bei dem Verfahren weist der Kraftwagen wenigstens oder genau zwei einfach auch als Achsen bezeichnete und in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftwagens hintereinander und somit aufeinanderfolgend angeordnete Fahrzeugachsen auf, nämlich wenigstens oder genau eine Vorderachse und wenigstens oder genau eine Hinterachse. Die jeweilige Fahrzeugachse weist wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder auf, wobei die Fahrzeugräder auch als Räder bezeichnet werden. Die Fahrzeugräder des Kraftwagens sind Bodenkontaktelemente, über welche der Kraftwagen in Fahrzeughochrichtung des Kraftwagens nach unten hin an dem zuvor genannten Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird der Kraftwagen entlang des Bodens gefahren, während der Kraftwagen in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Bodenkontaktelemente an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Fahrzeugräder, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Fahrzeugachse sind auf in Fahrzeugquerrichtung des Kraftwagen einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftwagens angeordnet. Die Fahrzeugräder der Vorderachse sind Vorderräder, sodass die Vorderachse die Vorderräder aufweist. Außerdem weist die Vorderachse eine Vorderachslenkung auf, welche als eine Steer-by-Wire-Lenkung, mithin als ein Steer-by- Wire-System ausgebildet ist. Wie aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, ist unter der Steer-by-Wire-Lenkung eine solche Lenkung zu verstehen, bei der eine durch eine Person wie beispielsweise den Fahrer oder die Fahrerin des Kraftwagens bewirkte Betätigung einer beispielsweise im Innenraum des Kraftwagens angeordneten und insbesondere als Lenkrad ausgebildeten Lenkhandhabe mittels einer Sensoreinrichtung erfasst wird, die ein die erfasste Betätigung charakterisierendes, elektrisches Betätigungssignal bereitstellt. Die erfasste Betätigung der Lenkhandhabe ist oder beschreibt einen Lenkbefehl. In Abhängigkeit von dem Signal wird ein beispielsweise als elektrischer Aktor oder elektromechanischer ausgebildeter Aktor angesteuert, mithin betrieben, wodurch der Aktor die Vorderräder antreibt und dadurch lenkt, mithin verschwenkt, wodurch der Kraftwagen gelenkt wird. Unter der Betätigung der Lenkerhandhabe ist insbesondere eine durch die Person bewirkte Bewegung der Lenkhandhabe zu verstehen. Bei der Steer-by-Wire-Lenkung wird der Lenkbefehl ausschließlich elektrisch zum Aktor übertragen, der den Lenkbefehl ausführt, um die Vorderräder zu lenken, indem der Aktor in Abhängigkeit von dem Lenkbefehl die Vorderräder antreibt und dadurch lenkt. Bei der Steer-by-Wire-Lenkung ist somit beispielsweise zwischen der Lenkhandhabe und den Vorderrädern keine mechanische Verbindung vorgesehen, über welche die Betätigung der Lenkhandhabe auf die Vorderräder übertragen werden kann, um dadurch die Vorderräder zu lenken. Die Vorderachslenkung weist einen Elektromotor zum Aktiven Lenken der Vorderräder auf. Somit handelt es sich bei dem Elektromotor um den zuvor genannten Aktor, mittels welchem zum Lenken der Vorderräder und somit des Kraftwagens insgesamt die Vorderräder aktiv angetrieben und dadurch gelenkt werden können. A first aspect of the invention relates to a method for operating a motor vehicle, which is also simply referred to as a vehicle and is preferably designed as a passenger car. In particular, the method is carried out during a journey of the motor vehicle, which is driven along a floor while driving. In the method, the motor vehicle has at least or exactly two vehicle axles, also referred to simply as axles, which are arranged one behind the other and thus sequentially in the longitudinal direction of the motor vehicle, namely at least or exactly one front axle and at least or exactly one rear axle. The respective vehicle axle has at least or exactly two vehicle wheels, the vehicle wheels also being referred to as wheels. The vehicle wheels of the motor vehicle are ground contact elements via which the motor vehicle can be supported or supported downwards on the aforementioned ground in the vertical direction of the motor vehicle. If the motor vehicle is driven along the ground while the motor vehicle is supported on the ground in the vertical direction of the vehicle downwards via the ground contact elements, the vehicle wheels roll, in particular directly, on the ground. The respective vehicle wheels of the respective vehicle axle are arranged on sides of the motor vehicle that are opposite one another in the vehicle transverse direction of the motor vehicle. The vehicle wheels of the front axle are front wheels, so the front axle has the front wheels. In addition, the front axle has a front axle steering, which is designed as a steer-by-wire steering system, i.e. as a steer-by-wire system. As is well known from the general state of the art, steer-by-wire steering is to be understood as steering in which an actuation, for example in the interior of the motor vehicle, is effected by a person such as the driver of the motor vehicle arranged and in particular designed as a steering wheel is detected by means of a sensor device, which characterizes the detected actuation, provides electrical actuation signal. The detected operation of the steering handle is or describes a steering command. Depending on the signal, an actuator designed, for example, as an electrical actuator or electromechanical actuator is controlled and therefore operated, whereby the actuator drives the front wheels and thereby steers them, and therefore pivots them, whereby the motor vehicle is steered. The actuation of the handlebar is understood to mean, in particular, a movement of the steering handle caused by the person. With steer-by-wire steering, the steering command is transmitted exclusively electrically to the actuator, which executes the steering command to steer the front wheels by the actuator driving the front wheels depending on the steering command and thereby steering. With steer-by-wire steering, for example, no mechanical connection is provided between the steering handle and the front wheels, via which the actuation of the steering handle can be transmitted to the front wheels in order to thereby steer the front wheels. The front axle steering has an electric motor for actively steering the front wheels. The electric motor is therefore the aforementioned actuator, by means of which the front wheels can be actively driven and thereby steered in order to steer the front wheels and thus the motor vehicle as a whole.

Die Fahrzeugräder der Hinterachse werden auch als Hinterräder bezeichnet, sodass die Hinterachse die Hinterräder aufweist. Die Hinterachse weist außerdem eine Hinterachslenkung auf. Dies bedeutet, dass die Vorderräder lenkbare Räder sind, welche mittels des Elektromotors gelenkt werden können, um dadurch Kurvenfahrten, Fahrtrichtungsänderungen und Fahrspurwechsel des Kraftwagens bewirken zu können. Auch die Hinterräder sind lenkbare Räder, welche gelenkt werden können, um Fahrtrichtungsänderungen, Fahrspurwechsel und Kurvenfahrten des Kraftwagens zu bewirken. Dabei ist es denkbar, dass auch die Hinterachse als eine Steer-by-Wire- Lenkung ausgebildet ist. The vehicle wheels of the rear axle are also called the rear wheels, so the rear axle has the rear wheels. The rear axle also has rear axle steering. This means that the front wheels are steerable wheels which can be steered by means of the electric motor in order to be able to effect cornering, changes of direction and lane changes of the motor vehicle. The rear wheels are also steerable wheels, which can be steered to change the direction of travel, change lanes and corner corners of the vehicle. It is conceivable that the rear axle is also designed as steer-by-wire steering.

Die Hinterachse weist auch eine Torque-Vectoring-Einrichtung auf, welche auch als Torque-Vectoring-Einheit oder Drehmomentenverteilungseinheit oder Drehmomentenverteilungseinrichtung bezeichnet wird. Wie aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt ist, ist mittels der Torque-Vectoring-Einrichtung eine auch als Drehmomentenverteilung oder Drehmomentenaufteilung bezeichnete Verteilung eines von einer Antriebseinrichtung des Kraftwagens bereitstellbaren Antriebsdrehmoments auf die Hinterräder einstellbar, das heißt aktiv variierbar. Mit anderen Worten kann mittels der Torque-Vectoring-Einrichtung eine aktive Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die einzelnen Hinterräder durchgeführt werden. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Torque-Vectoring-Einrichtung das Antriebsdrehmoment derart auf die Hinterräder verteilen, das heißt aufteilen kann, dass beispielsweise auf ein erstes der Hinterräder ein aus dem Antriebsdrehmoment resultierendes, erstes Drehmoment mit einem ersten Wert und auf ein zweites der Hinterräder ein aus dem Antriebsdrehmoment resultierendes, zweites Drehmoment mit einem zweiten Wert wirkt. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass sich der erste Wert und der zweite Wert voneinander unterscheiden, insbesondere während das erste Drehmoment auf das erste Hinterrad und das zweite Drehmoment auf das zweite Hinterrad wirkt. Insbesondere kann die Antriebseinrichtung die Hinterräder über die Torque-Vectoring-Einrichtung mittels des Antriebsdrehmoments antreiben, welches wie beschrieben mittels der Torque-Vectoring-Einrichtung aktiv auf die Hinterräder verteilt, das heißt aufgeteilt werden kann. Somit ermöglicht es die Torque-Vectoring-Einrichtung insbesondere, das Antriebsdrehmoment unterschiedlich auf die Hinterräder zu verteilen, derart, dass das erste Drehmoment den ersten Wert und gleichzeitig das zweite Drehmoment den von dem ersten Wert unterschiedlichen, zweiten Wert aufweist. Insbesondere ist es denkbar, dass die Torque-Vectoring-Einrichtung dazu ausgebildet ist, das Antriebsdrehmoment wahlweise derart auf die Hinterräder zu verteilen, das heißt aufzuteilen, dass das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment gleichsinnig oder gegensinnig sind, sodass beispielsweise eines der Hinterräder angetrieben wird, während beispielsweise ein anderes der Hinterräder abgebremst wird. The rear axle also has a torque vectoring device, which is also referred to as a torque vectoring unit or torque distribution unit or torque distribution device. As is already well known from the general state of the art, a distribution of a drive torque that can be provided by a drive device of the motor vehicle to the rear wheels, also known as torque distribution or torque distribution, can be adjusted, that is to say actively varied, by means of the torque vectoring device. In other words, the torque vectoring device can be used to actively distribute the drive torque to the individual rear wheels. Below In particular, it is to be understood that the torque vectoring device can distribute, that is to say divide, the drive torque to the rear wheels in such a way that, for example, a first torque resulting from the drive torque with a first value is applied to a first of the rear wheels and to a second of the rear wheels a second torque resulting from the drive torque acts with a second value. It is particularly conceivable that the first value and the second value differ from one another, in particular while the first torque acts on the first rear wheel and the second torque acts on the second rear wheel. In particular, the drive device can drive the rear wheels via the torque vectoring device by means of the drive torque, which, as described, is actively distributed to the rear wheels by means of the torque vectoring device, that is, can be divided. The torque vectoring device thus makes it possible, in particular, to distribute the drive torque differently to the rear wheels, such that the first torque has the first value and at the same time the second torque has the second value that is different from the first value. In particular, it is conceivable that the torque vectoring device is designed to selectively distribute the drive torque to the rear wheels in such a way that the first torque and the second torque are in the same direction or in opposite directions, so that, for example, one of the rear wheels is driven , while, for example, another of the rear wheels is braked.

Die Antriebseinrichtung ist somit dazu ausgebildet, das Antriebsdrehmoment bereitzustellen und hierdurch die Hinterräder und somit den Kraftwagen insgesamt anzutreiben. Insbesondere kann die Antriebseinrichtung die Hinterräder über die Torque- Vectoring-Einrichtung antreiben. Beispielsweise umfasst die Antriebseinrichtung wenigstens einen elektrische Maschine, mittels welcher die Hinterräder und somit der Kraftwagen, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden können. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine als eine Hochvolt-Komponente ausgebildet, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebseinrichtung einen Verbrennungsmotor aufweisen, mittels welchem die Hinterräder und somit der Kraftwagen antreibbar sind. Der Kraftwagen kann somit als Hybridfahrzeug oder aber als Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug (BEV) ausgebildet sein. The drive device is therefore designed to provide the drive torque and thereby drive the rear wheels and thus the motor vehicle as a whole. In particular, the drive device can drive the rear wheels via the torque vectoring device. For example, the drive device comprises at least one electric machine, by means of which the rear wheels and thus the motor vehicle can be driven, in particular purely electrically. The electrical machine is preferably designed as a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and most preferably is several hundred volts. Alternatively or additionally, the drive device can have an internal combustion engine, by means of which the rear wheels and thus the motor vehicle can be driven. The motor vehicle can therefore be designed as a hybrid vehicle or as an electric vehicle, in particular as a battery-electric vehicle (BEV).

Wenn bei dem Verfahren mittels einer elektrischen Recheneinrichtung, welche wenigstens oder genau ein Steuergerät oder mehrere, insbesondere miteinander signaltechnisch verbindende, Steuergeräte aufweisen kann, eine Fehlfunktion der Vorderachslenkung ermittelt wird, wird mittels eines Beobachtermoduls der elektronischen Recheneinrichtung ein, insbesondere aktueller, Lenkwinkel der Vorderräder ermittelt, insbesondere geschätzt. Selbstverständlich ist es denkbar, dass mittels des Beobachtermoduls der elektronischen Recheneinrichtung der Lenkwinkel der Vorderräder auch schon dann ermittelt, insbesondere geschätzt, wird, bevor die Fehlfunktion ermittelt wird. Die Fehlfunktion der Vorderachslenkung wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung beispielsweise dadurch ermittelt, dass wenigstens ein, insbesondere elektrisches, Messsignal wenigstens ein vorgegebenes Kriterium erfüllt. Das Messsignal wird beispielsweise von einer Erfassungseinrichtung bereitgestellt. Das Messsignal charakterisiert beispielsweise einen Zustand wenigstens einer Komponente des Kraftwagens. Insbesondere charakterisiert das Messsignal beispielsweise eine Stellung, insbesondere eine Dreh- oder Schwenkstellung, der Komponente, wobei die Stellung beispielsweise mittels der Erfassungseinrichtung erfasst wird. Weicht beispielsweise die Stellung der Komponente von einer Soll-Stellung ab, so ist das Kriterium erfüllt, mithin wird dann die Fehlfunktion ermittelt. If in the method by means of an electrical computing device, which at least or exactly one control device or several, in particular with each other Signal-technically connecting control devices can have, a malfunction of the front axle steering is determined, a, in particular current, steering angle of the front wheels is determined, in particular estimated, by means of an observer module of the electronic computing device. Of course, it is conceivable that the steering angle of the front wheels is determined, in particular estimated, by means of the observer module of the electronic computing device before the malfunction is determined. The malfunction of the front axle steering is determined by means of the electronic computing device, for example in that at least one, in particular electrical, measurement signal meets at least one predetermined criterion. The measurement signal is provided, for example, by a detection device. The measurement signal characterizes, for example, a state of at least one component of the motor vehicle. In particular, the measurement signal characterizes, for example, a position, in particular a rotational or pivoting position, of the component, the position being detected, for example, by means of the detection device. For example, if the position of the component deviates from a target position, the criterion is met and the malfunction is then determined.

Das genannte Beobachtermodul der elektronischen Recheneinrichtung ist ein regelungstechnischer Beobachter, welcher auch als regelungstechnisches Beobachtermodul oder einfach auch als Beobachter bezeichnet wird. Insbesondere ist der Beobachter Bestandteil eines Reglers der elektronischen Recheneinrichtung, wobei mittels des Reglers der Kraftwagen geregelt wird. Der Beobachter, mithin das Beobachtermodul kann durch eine Software oder ein Softwaremodul der elektronischen Recheneinrichtung bereitgestellt oder implementiert sein und als Algorithmus beispielsweise einen Luenberger-Beobachter oder einen Kalman-Filter implementieren oder aufweisen. Wie es bereits aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt ist, ist unter dem Beobachter in der Regelungstechnik ein System zu verstehen, welches aus insbesondere bekannten Eingangsgrößen und Ausgangsgrößen eines beobachteten Referenzsystems wenigstens eine nicht messbare Größe rekonstruiert, insbesondere schätzt. Bezogen auf das erfindungsgemäße Verfahren handelt es sich bei der nicht messbaren Größen um den Lenkwinkel, welcher beispielsweise aufgrund der Fehlfunktion nicht (mehr) gemessen werden kann. The said observer module of the electronic computing device is a control observer, which is also referred to as a control observer module or simply as an observer. In particular, the observer is part of a controller of the electronic computing device, with the motor vehicle being controlled by means of the controller. The observer, therefore the observer module, can be provided or implemented by software or a software module of the electronic computing device and can implement or have, for example, a Luenberger observer or a Kalman filter as an algorithm. As is already known from the general state of the art, the observer in control engineering is to be understood as a system which reconstructs, in particular estimates, at least one non-measurable quantity from known input variables and output variables of an observed reference system. In relation to the method according to the invention, the non-measurable variable is the steering angle, which can no longer be measured, for example due to the malfunction.

Bei dem Verfahren wird, wenn mittels der elektrischen Recheneinrichtung die Fehlfunktion ermittelt wird, mittels der elektronischen Recheneinrichtung gezielt ein Phasenkurzschluss des Elektromotors bewirkt. Außerdem werden mittels der elektronischen Recheneinrichtung die Hinterachslenkung und die Torque-Vectoring- Einrichtung gezielt angesteuert, um dadurch den Kraftwagen gezielt zu lenken, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung zumindest die Hinterachslenkung in Abhängigkeit von dem mittels des Beobachtermoduls ermittelten Lenkwinkel der Vorderräder gezielt angesteuert wird, um dadurch den Kraftwagen gezielt zu lenken. Es ist denkbar, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung auch die Torque- Vectoring-Einrichtung in Abhängigkeit von dem mittels des Beobachtermoduls ermittelten Lenkwinkel der Vorderräder gezielt angesteuert wird, um dadurch den Kraftwagen gezielt zu lenken. Durch das Ansteuern der Hinterachslenkung werden beispielsweise die Hinterräder verschwenkt und somit gelenkt, wodurch der Kraftwagen gelenkt wird. Durch das Ansteuern der Torque-Vectoring-Einrichtung wird mittels der Torque-Vectoring- Einrichtung das Antriebsdrehmoment beispielsweise derart gezielt auf die Hinterräder verteilt, das heißt aufgeteilt, dass der Kraftwagen gelenkt wird, insbesondere dass die Hinterräder gelenkt werden. Beispielsweise wird durch das Ansteuern der Torque- Vectoring-Einrichtung mittels der Torque-Vectoring-Einrichtung das Antriebsdrehmoment derart gezielt auf die Hinterräder verteilt, dass das erste Drehmoment den ersten Wert und gleichzeitig das zweite Drehmoment den von dem ersten Wert unterschiedlichen, zweiten Wert aufweist. Durch das gezielte Ansteuern der Torque-Vectoring-Einrichtung kann beispielsweise ein insbesondere um die Fahrzeughochrichtung des Kraftwagens wirkendes, auch als Giermoment bezeichnetes Drehmoment bewirkt werden, wodurch eine Lenkbewegung des Kraftwagens bewirkt, mithin der Kraftwagen insbesondere gezielt in eine gewünschte Richtung, insbesondere Fahrtrichtung, gelenkt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine redundante Lenkfunktion auf Gesamtfahrzeugebene, sodass der Kraftwagen lenkbar bleibt beziehungsweise gelenkt werden kann, wenn es zu der Fehlfunktion kommt. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren bei der Fehlfunktion, insbesondere bei einem Ausfall der Vorderachslenkung, eine Rückfallebene, um eine Querführung des Kraftwagens weiterhin, das heißt trotz der Fehlfunktion zu ermöglichen. Dadurch kann beispielsweise bei der Fehlfunktion, insbesondere bei Ausfall der Vorderachslenkung, ein sogenannter Notfahrzustand realisiert werden, in welchem trotz der Fehlfunktion der Kraftwagen beispielsweise derart gezielt gelenkt werden kann, dass der Kraftwagen trotz der Fehlfunktion noch an einen gewünschten Ort wie beispielsweise einem Zuhause des Fahrers oder der Fahrerin oder zu einer Werkstatt gefahren werden kann, oder dass der Kraftwagen trotz der Fehlfunktion an einen Straßen- oder Fahrbahnrand, insbesondere auf einen Seiten- oder Standstreifen, gelenkt werden kann. Der Phasenkurzschluss des Elektromotors wird beispielsweise durch eine Software, mithin durch einen auch als Softwarealgorithmus bezeichneten Algorithmus eingeschaltet oder bewirkt. In the method, if the malfunction is determined using the electrical computing device, a phase short circuit of the electric motor is specifically caused by the electronic computing device. In addition, the rear axle steering and the torque vectoring are determined using the electronic computing device. Device controlled in a targeted manner in order to steer the motor vehicle in a targeted manner, wherein at least the rear axle steering is controlled in a targeted manner by means of the electronic computing device depending on the steering angle of the front wheels determined by means of the observer module, in order to thereby steer the motor vehicle in a targeted manner. It is conceivable that the electronic computing device can also be used to specifically control the torque vectoring device depending on the steering angle of the front wheels determined by the observer module, in order to thereby steer the motor vehicle in a targeted manner. By controlling the rear axle steering, for example, the rear wheels are pivoted and thus steered, whereby the motor vehicle is steered. By controlling the torque vectoring device, the drive torque is, for example, specifically distributed to the rear wheels, that is, divided so that the motor vehicle is steered, in particular that the rear wheels are steered. For example, by controlling the torque vectoring device using the torque vectoring device, the drive torque is specifically distributed to the rear wheels in such a way that the first torque has the first value and at the same time the second torque has the second value that is different from the first value. By specifically controlling the torque vectoring device, for example, a torque acting in particular around the vertical direction of the motor vehicle, also referred to as a yaw moment, can be caused, which causes a steering movement of the motor vehicle, and therefore the motor vehicle is specifically steered in a desired direction, in particular the direction of travel can be. The method according to the invention thus enables a redundant steering function at the overall vehicle level, so that the motor vehicle remains steerable or can be steered if the malfunction occurs. In particular, the method according to the invention enables a fallback level in the event of a malfunction, in particular in the event of a failure of the front axle steering, in order to continue to enable lateral guidance of the motor vehicle, that is, despite the malfunction. As a result, for example, in the event of a malfunction, in particular if the front axle steering fails, a so-called emergency driving state can be realized, in which, despite the malfunction, the motor vehicle can, for example, be steered in a targeted manner in such a way that the motor vehicle can still go to a desired location, such as the driver's home, despite the malfunction or the driver can be driven to a workshop, or that the motor vehicle can be steered to the edge of a road or carriageway, in particular onto a shoulder or hard shoulder, despite the malfunction. The phase short circuit of the electric motor is switched on or caused, for example, by software, i.e. by an algorithm also known as a software algorithm.

Die Vorderachslenkung weist beispielsweise ein Lenkgetriebe auf, über welches die Vorderräder von dem Elektromotor antreibbar und dadurch zu lenken sind. Insbesondere kann das Lenkgetriebe eine beispielsweise zumindest in die Fahrzeugquerrichtung verschiebbare Zahnstange aufweisen. Ferner kann das Lenkgetriebe beispielsweise ein auch als Ritzel bezeichnetes Zahnrad aufweisen, welches mit der Zahnstange kämmt, mithin in die Zahnstange eingreift. Beispielsweise kann der Elektromotor das Zahnrad antreiben und dadurch drehen, um dadurch die Zahnstange zu verschieben und in der Folge die Vorderräder zu lenken. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Phasenkurzschluss des Elektromotors als Blockierung oder Dämpfung genutzt, um in der Folge den Kraftwagen durch das Ansteuern der Hinterachslenkung und durch das Ansteuern der Torque-Vectoring-Einrichtung gezielt lenken zu können. Mit anderen Worten ist oder wirkt der Elektromotor in Folge des Bewirkens des Phasenkurzschlusses des Elektromotors als blockierende oder dämpfende Einrichtung, insbesondere durch eine Selbsthemmung und/oder Reibung, sodass beispielsweise unerwünschte Schwenkbewegungen der Vorderräder und/oder ein unerwünschtes Rückstellen der Vorderräder vermieden werden können beziehungsweise kann. In der Folge kann trotz der Fehlfunktion der Vorderachslenkung der Kraftwagen mittels der Hinterachslenkung mittels der Torque-Vectoring-Einrichtung vorteilhaft und insbesondere gezielt gelenkt werden. Das gezielte Ansteuern der Hinterachslenkung und der Torque-Vectoring- Einrichtung wird als redundante Lenkfunktion genutzt, wenn es zu der Fehlfunktion, insbesondere zu einem Ausfall, der Vorderachslenkung kommt. Insbesondere wirkt der Elektromotor aufgrund des Phasenkurzschlusses blockierend oder dämpfend auf die Zahnstange, um dadurch beispielsweise einer unerwünschten Rückstellung der Vorderräder entgegenzuwirken oder eine solche unerwünschte Rückstellung zu vermeiden. Der Beobachter kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren trotz der Fehlfunktion, infolge derer beispielsweise der Lenkwinkel der Vorderräder nicht mehr gemessen werden kann, den Lenkwinkel der Vorderräder ermitteln, insbesondere schätzen, das heißt insbesondere wenigstens einen ermittelten, insbesondere geschätzten, Lenkwinkelwert für den Lenkwinkel bereitstellen, wobei der Lenkwinkelwert mithin der durch den Beobachter ermittelte, insbesondere geschätzte, Lenkwinkel der Vorderräder genutzt werden kann, um die Rückfallebene, mithin die Hinterachslenkung und beispielsweise auch die Torque-Vectoring-Einrichtung anzusteuern. Die zuvor genannte Erfassungseinrichtung ist beispielsweise dazu vorgesehen, den Lenkwinkel der Vorderräder zu erfassen. Somit charakterisiert beispielsweise in einem funktionsfähigen Zustand des Kraftwagens das Messsignal den mittels der Erfassungseinrichtung gemessenen Lenkwinkel der Vorderräder. Das Kriterium ist beispielsweise dann erfüllt, wenn das Messsignal von einem Soll-Signal abweicht, sodass darauf rückgeschlossen werden kann, dass der Lenkwinkel der Vorderräder nicht (mehr) mittels der Erfassungseinrichtung gemessen werden kann. Dann wird die Fehlfunktion ermittelt. The front axle steering has, for example, a steering gear, via which the front wheels can be driven by the electric motor and thereby steered. In particular, the steering gear can have a rack that can be displaced, for example, at least in the transverse direction of the vehicle. Furthermore, the steering gear can, for example, have a gear, also known as a pinion, which meshes with the rack and therefore engages in the rack. For example, the electric motor can drive the gear and thereby rotate it, thereby displacing the rack and subsequently steering the front wheels. In the method according to the invention, the phase short circuit of the electric motor is used as blocking or damping in order to be able to steer the motor vehicle in a targeted manner by controlling the rear axle steering and by controlling the torque vectoring device. In other words, the electric motor is or acts as a blocking or damping device as a result of causing the phase short circuit of the electric motor, in particular through self-locking and/or friction, so that, for example, undesirable pivoting movements of the front wheels and/or undesirable resetting of the front wheels can be avoided . As a result, despite the malfunction of the front axle steering, the motor vehicle can be steered advantageously and in particular in a targeted manner using the rear axle steering using the torque vectoring device. The targeted control of the rear axle steering and the torque vectoring device is used as a redundant steering function if the front axle steering malfunctions, in particular a failure, occurs. In particular, due to the phase short circuit, the electric motor has a blocking or damping effect on the rack, in order, for example, to counteract an undesirable resetting of the front wheels or to avoid such an undesirable resetting. In the method according to the invention, the observer can determine, in particular estimate, the steering angle of the front wheels despite the malfunction, as a result of which, for example, the steering angle of the front wheels can no longer be measured, that is, in particular, provide at least one determined, in particular estimated, steering angle value for the steering angle, whereby the steering angle value, therefore the steering angle of the front wheels determined, in particular estimated, by the observer can be used to control the fallback plane, thus the rear axle steering and, for example, also the torque vectoring device. The aforementioned detection device is intended, for example, to detect the steering angle of the front wheels. Thus, for example, when the motor vehicle is in a functional state, the measurement signal characterizes the steering angle of the front wheels measured by the detection device. The criterion is fulfilled, for example, if the measurement signal deviates from a target signal, so that it can be concluded that the steering angle of the front wheels can no longer be measured using the detection device. Then the malfunction is determined.

Das Verfahren kann beispielsweise in einem Steuergerät der Steer-by-Wire-Lenkung allokiert sein oder aber in einem anderen intelligenten Steuergerät. Dies ist insbesondere deswegen möglich, da das Verfahren nur benötigt beziehungsweise durchgeführt wird, wenn die Fehlfunktion ermittelt wird, insbesondere wenn die Steer-by-Wire-Lenkung ausgefallen ist. Die Ermittlung, insbesondere die Schätzung, des auch als Vorderradwinkel bezeichneten Lenkwinkels der Vorderräder ermöglicht eine besonders vorteilhafte und präzise Ansteuerung der Hinterachslenkung und beispielsweise auch der Torque-Vectoring-Einrichtung, um trotz der Fehlfunktion den Kraftwagen sicher lenken zu können. Der Beobachter ermittelt den Lenkwinkel der Vorderräder beispielsweise auf Basis wenigstens eines oder mehrerer, fahrdynamischer Fahrzeugmodelle, insbesondere mit einem integrierten Lenkungsmodell der Vorderachse, mithin der Vorderachslenkung. Insbesondere können durch die Erfindung zumindest die folgenden Vorteile realisiert werden: The method can, for example, be allocated in a steer-by-wire steering control unit or in another intelligent control unit. This is possible in particular because the method is only required or carried out when the malfunction is detected, in particular if the steer-by-wire steering has failed. The determination, in particular the estimation, of the steering angle of the front wheels, also known as the front wheel angle, enables a particularly advantageous and precise control of the rear axle steering and, for example, the torque vectoring device in order to be able to steer the motor vehicle safely despite the malfunction. The observer determines the steering angle of the front wheels, for example, based on at least one or more dynamic vehicle models, in particular with an integrated steering model of the front axle, i.e. the front axle steering. In particular, at least the following advantages can be realized by the invention:

Nutzen von Synergien der Hinterachslenkung und der Torque-Vectoring- Einrichtung, um eine redundante Lenkfunktion für die Steer-by-Wire-Lenkung zu realisieren. Dabei werden die Hinterachslenkung und die Torque-Vectoring- Einrichtung als weitere Aktoren verwendet, um durch Aktoreingriffe, mithin durch das Ansteuern der weiteren Aktoren ein um die Fahrzeughochrichtung wirkendes Giermoment zu erzeugen und somit den Kraftwagen zu lenken. Using synergies of the rear axle steering and the torque vectoring device to realize a redundant steering function for steer-by-wire steering. The rear axle steering and the torque vectoring device are used as further actuators in order to generate a yaw moment acting around the vertical direction of the vehicle through actuator interventions, i.e. by controlling the other actuators, and thus to steer the motor vehicle.

Durch den Phasenkurzschluss des Elektromotors kann der Elektromotor als Dämpfungseinheit, insbesondere in dem oder auf das Lenkgetriebe, wirken, um dadurch beispielsweise. Due to the phase short circuit of the electric motor, the electric motor can act as a damping unit, in particular in or on the steering gear, for example.

Der Beobachter stellt den geschätzten Lenkwinkel der Vorderräder bereit, um die auf dem mittels des Beobachters ermittelten Lenkwinkel der Vorderräder basierende Ansteuerung der Hinterachslenkung zu ermöglichen. Um den Kraftwagen trotz der Fehlfunktion der Vorderachslenkung präzise lenken und somit einen besonders sicheren Betrieb realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung der Phasenkurzschluss des Elektromotors in Abhängigkeit von dem mittels des Beobachtermoduls ermittelten Lenkwinkel der Vorderräder gezielt bewirkt wird. The observer provides the estimated steering angle of the front wheels in order to enable the rear axle steering to be controlled based on the steering angle of the front wheels determined by the observer. In order to be able to steer the motor vehicle precisely despite the malfunction of the front axle steering and thus achieve particularly safe operation, it is provided in one embodiment of the invention that the phase short circuit of the electric motor can be specifically controlled by means of the electronic computing device as a function of the steering angle of the front wheels determined by the observer module is effected.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass durch das gezielte Bewirken des Phasenkurzschlusses der Lenkwinkel der Vorderräder, insbesondere gezielt, konstant gehalten wird. Hierdurch kann durch das Ansteuern der Hinterachslenkung, mithin durch das Lenken der Hinterräder der Kraftwagen trotz der Fehlfunktion präzise gelenkt werden, sodass ein besonders sicherer Betrieb darstellbar ist. A further embodiment is characterized in that the steering angle of the front wheels is kept constant, in particular in a targeted manner, by specifically causing the phase short circuit. As a result, by controlling the rear axle steering, i.e. by steering the rear wheels, the vehicle can be steered precisely despite the malfunction, so that particularly safe operation can be achieved.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass durch das gezielte Bewirken des Phasenkurzschlusses der Lenkwinkel der Vorderräder, insbesondere gezielt, eingestellt und beispielsweise danach konstant gehalten wird. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise durch das gezielte Bewirken des Phasenkurzschlusses der Lenkwinkel der Vorderräder, insbesondere gezielt, von einem ersten Wert auf einen von dem ersten Wert unterschiedlichen, zweiten Wert eingestellt und somit verändert wird und vorzugsweise danach konstant auf dem zweiten Wert gehalten wird. Dadurch kann beispielsweise ein definierter Zustand, insbesondere eine definierte Stellung, der Vorderräder eingestellt werden, sodass in der Folge durch das Ansteuern der Hinterachslenkung die Hinterräder derart gezielt gelenkt werden können, dass der Kraftwagen gezielt und somit sicher und präzise gelenkt werden kann. In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the steering angle of the front wheels is adjusted, in particular in a targeted manner, by the targeted effect of the phase short circuit and, for example, is then kept constant. This is to be understood in particular as meaning that, for example, by specifically causing the phase short circuit, the steering angle of the front wheels is set, in particular specifically, from a first value to a second value that is different from the first value and is thus changed and preferably then kept constant at the second value becomes. This makes it possible, for example, to set a defined state, in particular a defined position, of the front wheels, so that the rear wheels can then be steered in a targeted manner by controlling the rear axle steering in such a way that the motor vehicle can be steered in a targeted and therefore safe and precise manner.

In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird mittels wenigstens einer inertialen Messeinheit (IMU) des Kraftwagens wenigstens eine Beschleunigung und/oder wenigstens eine Drehrate erfasst, wobei mittels des Beobachtermoduls der Lenkwinkel in Abhängigkeit von der Beschleunigung und/oder in Abhängigkeit von der erfassten Drehrate ermittelt wird. Hierdurch kann der Lenkwinkel der Vorderräder besonders präzise ermittelt, insbesondere geschätzt, werden, sodass in der Folge die Hinterachslenkung präzise angesteuert und somit die Hinterräder präzise gelenkt werden können. Dadurch kann ein besonders sicherer Betrieb realisiert werden. In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, at least one acceleration and/or at least one yaw rate is detected by means of at least one inertial measuring unit (IMU) of the motor vehicle, the steering angle being determined by means of the observer module as a function of the acceleration and/or as a function of the detected yaw rate is determined. As a result, the steering angle of the front wheels can be determined particularly precisely, in particular estimated, so that the rear axle steering can subsequently be controlled precisely and the rear wheels can therefore be steered precisely. This allows particularly safe operation to be achieved.

Die Beschleunigung wird beispielsweise mittels eines Beschleunigungssensors der inertialen Messeinheit gemessen und somit erfasst. Die Drehrate wird beispielsweise mittels eines Drehratensensors der inertialen Messeinheit gemessen und somit erfasst. Insbesondere wird mittels des Drehratensensors eine Rotationsgeschwindigkeit gemessen und somit erfasst. The acceleration is measured and thus recorded, for example, by means of an acceleration sensor of the inertial measuring unit. The rotation rate will be, for example measured and thus recorded by means of a rotation rate sensor of the inertial measuring unit. In particular, a rotation speed is measured and thus recorded using the rotation rate sensor.

Um den Lenkwinkel der Vorderräder besonders präzise ermitteln, insbesondere schätzen, zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass mittels der inertialen Messeinheit drei entlang jeweiliger, paarweise senkrecht zueinander verlaufender Messachsen wirkende Beschleunigungen erfasst werden, wobei mittels des Beobachtermoduls der Lenkwinkel in Abhängigkeit von den erfassten Beschleunigungen ermittelt wird. In order to be able to determine the steering angle of the front wheels particularly precisely, in particular to estimate it, it is provided in a further embodiment of the invention that three accelerations acting along respective measuring axes that run perpendicular to one another in pairs are recorded by means of the inertial measuring unit, the steering angle being determined by means of the observer module Dependence on the recorded accelerations is determined.

Alternativ oder zusätzlich werden mittels der inertialen Messeinheit drei um jeweilige, paarweise senkrecht zueinander verlaufende Wirkachsen wirkende Drehraten erfasst, wobei des Beobachtermoduls der Lenkwinkel in Abhängigkeit von den erfassten Drehraten ermittelt wird. Dadurch kann der Lenkwinkel besonders präzise ermittelt werden. Alternatively or additionally, three rotation rates acting around respective pairs of effective axes running perpendicular to one another are recorded by means of the inertial measuring unit, the steering angle being determined by the observer module as a function of the detected rotation rates. This allows the steering angle to be determined particularly precisely.

Die inertiale Messeinheit ist somit beispielsweise als 3D-Messeinheit ausgebildet, mittels welcher die Beschleunigungen, die entlang der Messachsen wirken, oder die Drehraten, die um die Wirkachsen wirken oder auftreten, gemessen werden. Bei den Wirkachsen kann es sich um die zuvor genannten Messachsen handeln. Ferner ist es denkbar, dass die inertiale Messeinheit als 6D-Messeinheit ausgebildet ist, mittels welcher sowohl die Beschleunigungen entlang der Messachsen als auch die Drehraten um die Messachsen erfasst werden. Eine erste der Messachsen verläuft senkrecht zu einer zweiten der Messachsen, und eine dritte der Messachsen verläuft senkrecht zur ersten Messachsen und senkrecht zur zweiten Messachsen. Insbesondere verläuft beispielsweise die erste Messachsen in Fahrzeuglängsrichtung, wobei beispielsweise die zweite Messachsen in Fahrzeugquerrichtung verläuft, und wobei beispielsweise die dritte Messachsen in Fahrzeughochrichtung verläuft. Dadurch kann der Lenkwinkel der Vorderräder besonders präzise ermittelt, insbesondere geschätzt, werden. The inertial measuring unit is therefore designed, for example, as a 3D measuring unit, by means of which the accelerations that act along the measuring axes or the rotation rates that act or occur around the effective axes are measured. The effective axes can be the measuring axes mentioned above. Furthermore, it is conceivable that the inertial measuring unit is designed as a 6D measuring unit, by means of which both the accelerations along the measuring axes and the rotation rates around the measuring axes are recorded. A first of the measuring axes runs perpendicular to a second of the measuring axes, and a third of the measuring axes runs perpendicular to the first measuring axes and perpendicular to the second measuring axes. In particular, for example, the first measuring axis runs in the longitudinal direction of the vehicle, for example, the second measuring axis runs in the transverse direction of the vehicle, and for example, the third measuring axis runs in the vertical direction of the vehicle. As a result, the steering angle of the front wheels can be determined, in particular estimated, particularly precisely.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass durch das Ansteuern der Torque-Vectoring-Einrichtung ein Abbremsen wenigstens oder genau eines der Hinterräder mittels der Torque-Vectoring-Einrichtung gezielt bewirkt wird. Dadurch kann beispielsweise ein besonders großes, um die Fahrzeughochrichtung wirkendes Giermoment bewirkt werden, wodurch der Kraftwagen präzise und stark gelenkt werden kann. Dadurch kann eine besonders hohe Sicherheit gewährleistet werden. Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn durch das Ansteuern der Torque-Vectoring-Einrichtung ein Antreiben, mithin ein positives Beschleunigen wenigstens oder genau eines der Hinterräder mittels der Torque-Vectoring-Einrichtung gezielt bewirkt wird. Unter dem Antreiben des wenigstens oder genau einen Hinterrads ist insbesondere zu verstehen, dass sich das wenigstens oder genau eine Hinterrad zunächst in eine Drehrichtung dreht und durch das Ansteuern der Torque-Vectoring- Einrichtung beschleunigt wird, sodass eine Drehgeschwindigkeit, mit welcher sich das wenigstens oder genau eine Hinterrad in dieselbe Drehrichtung dreht, erhöht wird. Insbesondere ist es denkbar, ein erstes der Hinterräder mittels der Torque-Vectoring- Einrichtung durch deren Ansteuern abzubremsen und ein anderes der Hinterräder mittels der Torque-Vectoring-Einrichtung durch deren Ansteuern anzutreiben, das heißt positiv zu beschleunigen, wodurch der Kraftwagen besonders stark gelenkt werden kann. A further embodiment is characterized in that by activating the torque vectoring device, braking of at least or exactly one of the rear wheels is specifically brought about by means of the torque vectoring device. This can, for example, cause a particularly large yaw moment acting around the vertical direction of the vehicle, whereby the motor vehicle can be steered precisely and strongly. This ensures a particularly high level of security. Finally, it has proven to be particularly advantageous if, by activating the torque vectoring device, a driving, i.e. positive acceleration, of at least or exactly one of the rear wheels is specifically effected by means of the torque vectoring device. Driving the at least or exactly one rear wheel is to be understood in particular as meaning that the at least or exactly one rear wheel initially rotates in a direction of rotation and is accelerated by activating the torque vectoring device, so that a rotational speed at which the at least or exactly one rear wheel rotates in the same direction of rotation is increased. In particular, it is conceivable to brake a first of the rear wheels by controlling them using the torque vectoring device and to drive another of the rear wheels by controlling them using the torque vectoring device, that is to say to accelerate positively, whereby the motor vehicle can be steered particularly strongly can.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen, welcher auch einfach als Fahrzeug bezeichnet wird und zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. A second aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a passenger car, which is also simply referred to as a vehicle and is designed to carry out a method according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous refinements of the first aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous refinements of the second aspect of the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the single figure can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without the frame of the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung eines Kraftwagens. The drawing shows a schematic representation of a motor vehicle in the only figure.

Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung einen als Personenkraftwagen ausgebildeten und auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftwagen 10, welcher beispielsweise in seinem auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneten Innenraum eine insbesondere als Lenkrad ausgebildete Lenkhandhabe aufweist. Die Lenkhandhabe kann von einer sich im Innenraum aufhaltenden Person wie beispielsweise dem Fahrer oder der Fahrerin des Kraftwagens betätigt und somit bewegt werden, um dadurch beispielsweise den Kraftwagen 10 zu lenken, mithin eine Lenkbewegung des Kraftwagens 10 zu bewirken. Dies wird im Folgenden noch genauer erläutert. Im Folgenden wird anhand der einzigen Fig. auch ein Verfahren zum Betreiben des Kraftwagens 10 beschrieben. Der Kraftwagen 10 weist genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftwagens 10 hintereinander angeordnete Fahrzeugachsen 12 und 14 auf, wobei die Fahrzeuglängsrichtung durch einen Doppelpfeil 15 veranschaulicht ist. Die Fahrzeugachse 12 ist eine Vorderachse, und die Fahrzeugachse 14 ist eine Hinterachse. Die jeweilige Fahrzeugachse 12, 14 weist genau zwei Fahrzeugräder 16, 18 auf, wobei die Fahrzeugräder 16 der Vorderachse Vorderräder und die Fahrzeugräder 18 der Hinterachse Hinterräder sind. Die Fahrzeugräder 16 und 18 sind Bodenkontaktelemente, über welche der Kraftwagen 10, welcher auch als Kraftfahrzeug bezeichnet wird, in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Die Fahrzeughochrichtung ist in der Fig. durch einen Doppelpfeil 20 veranschaulicht und verläuft senkrecht zur Bildebene der Fig. Es ist erkennbar, dass die jeweiligen Fahrzeugräder 16, 18 der jeweiligen Fahrzeugachse 12, 14 auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftwagens 10 angeordnet sind. Die Fahrzeugquerrichtung ist durch einen Doppelpfeil 22 veranschaulicht. The only figure shows a schematic representation of a motor vehicle 10 designed as a passenger car and also referred to as a vehicle, which, for example, has a steering handle designed in particular as a steering wheel in its interior, also referred to as a passenger cell or passenger compartment. The The steering handle can be operated and thus moved by a person staying in the interior, such as the driver of the motor vehicle, in order to thereby steer the motor vehicle 10, for example, and thus cause a steering movement of the motor vehicle 10. This will be explained in more detail below. A method for operating the motor vehicle 10 is also described below with reference to the single figure. The motor vehicle 10 has exactly two vehicle axles 12 and 14 arranged one behind the other in the longitudinal direction of the motor vehicle 10, the longitudinal direction of the vehicle being illustrated by a double arrow 15. The vehicle axle 12 is a front axle and the vehicle axle 14 is a rear axle. The respective vehicle axle 12, 14 has exactly two vehicle wheels 16, 18, the vehicle wheels 16 of the front axle being front wheels and the vehicle wheels 18 of the rear axle being rear wheels. The vehicle wheels 16 and 18 are ground contact elements via which the motor vehicle 10, which is also referred to as a motor vehicle, can be supported or supported downwards on a ground in the vertical direction of the vehicle. The vehicle vertical direction is illustrated in the figure by a double arrow 20 and runs perpendicular to the image plane of the figure. It can be seen that the respective vehicle wheels 16, 18 of the respective vehicle axle 12, 14 are arranged on sides of the motor vehicle 10 that are opposite one another in the transverse direction of the vehicle. The vehicle transverse direction is illustrated by a double arrow 22.

Die Vorderachse umfasst eine in der Figur besonders schematisch dargestellte Vorderachslenkung 24, welche als Steer-by-Wire-Lenkung ausgebildet ist. Hierunter ist insbesondere Folgendes zu verstehen: Wird die Lenkhandhabe von einer sich in dem Innenraum aufhaltenden Person betätigt und dadurch bewegt, so wird die Bewegung der Lenkhandhabe mittels einer Sensoreinrichtung erfasst. Die Sensoreinrichtung stellt ein elektrisches Sensorsignal bereit, wobei ein als Elektromotor 26 ausgebildeter Aktor der Vorderachslenkung 24 in Abhängigkeit von dem Sensorsignal angesteuert und dadurch betrieben wird. Hierdurch treibt der Elektromotor 26 die Fahrzeugräder 16 (Vorderräder) an, wodurch die Fahrzeugräder 16 und somit der Kraftwagen 10 gelenkt werden. Hierdurch können beispielsweise Fahrspurwechsel, Fahrtrichtungsänderungen und Kurvenfahrten des Kraftwagens 10 bewirkt werden. Zwischen der Lenkhandhabe und den Fahrzeugrädern 16 existiert keine mechanische Verbindung, über welche die Bewegung der Lenkhandhabe auf die Fahrzeugräder 16 übertragen und somit in eine jeweilige Lenkbewegung der Fahrzeugräder 16 umgesetzt werden kann. Die Vorderachslenkung 24 umfasst ein in der Fig. besonders stark schematisch dargestelltes Lenkgetriebe 28, welches beispielsweise eine Zahnstange aufweist. Es ist erkennbar, dass der Elektromotor 26 über das Lenkgetriebe 28 und somit über die Zahnstange die Fahrzeugräder 16 antreiben und dadurch lenken kann. The front axle includes a front axle steering 24, shown particularly schematically in the figure, which is designed as steer-by-wire steering. This means in particular the following: If the steering handle is actuated and thereby moved by a person in the interior, the movement of the steering handle is detected by means of a sensor device. The sensor device provides an electrical sensor signal, with an actuator of the front axle steering 24 designed as an electric motor 26 being controlled and thereby operated depending on the sensor signal. As a result, the electric motor 26 drives the vehicle wheels 16 (front wheels), whereby the vehicle wheels 16 and thus the motor vehicle 10 are steered. In this way, for example, lane changes, changes in direction of travel and cornering of the motor vehicle 10 can be effected. There is no mechanical connection between the steering handle and the vehicle wheels 16, via which the movement of the steering handle can be transmitted to the vehicle wheels 16 and thus converted into a respective steering movement of the vehicle wheels 16. The front axle steering 24 includes a steering gear 28, shown particularly schematically in the figure, which has, for example, a rack. It is recognizable that the electric motor 26 can drive the vehicle wheels 16 via the steering gear 28 and thus via the rack and thereby steer.

Der Kraftwagen 10 weist eine in der Fig. besonders schematisch dargestellte Antriebseinrichtung 30 auf, welche ein Antriebsdrehmoment zum Antreiben der Fahrzeugräder 18 und somit des Kraftwagens 10 insgesamt bereitstellen kann. Dabei weist die Fahrzeugachse 14 (Hinterachse) eine Hinterachslenkung 32 auf, mittels welcher die Hinterräder (Fahrzeugräder 18) gelenkt werden können. Die Hinterachse weist außerdem eine Torque-Vectoring-Einrichtung 34 auf, wobei beispielsweise die Antriebseinrichtung 30 die Fahrzeugräder 18 über die Torque-Vectoring-Einrichtung 34 antreiben kann. Mittels der Torque-Vectoring-Einrichtung 34 ist eine Verteilung des von der Antriebseinrichtung 30 bereitgestellten oder bereitstellbaren Antriebsdrehmoments auf die Räder aktiv einstellbar. Mit anderen Worten kann die Torque-Vectoring- Einrichtung 34 das Antriebsdrehmoment gezielt auf die Fahrzeugräder 18 verteilen oder aufteilen, insbesondere derart, dass das Antriebsdrehmoment unterschiedlich auf die Fahrzeugräder 18 aufgeteilt wird, sodass beispielsweise aus dem Antriebsdrehmoment ein auf ein erstes der Fahrzeugräder 18 wirkendes, erstes Drehmoment und ein auf das zweite Fahrzeugrad 18 wirkendes und von dem ersten Drehmoment unterschiedliches, zweites Drehmoment resultiert. Das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment unterscheiden sich beispielsweise hinsichtlich ihrer Werte, das heißt betragsmäßig voneinander und/oder das erste Drehmoment und das zweite Drehmoment unterscheiden sich beispielsweise hinsichtlich ihrer jeweiligen Wirkrichtung voneinander. The motor vehicle 10 has a drive device 30, shown particularly schematically in the figure, which can provide a drive torque for driving the vehicle wheels 18 and thus the motor vehicle 10 as a whole. The vehicle axle 14 (rear axle) has a rear axle steering 32, by means of which the rear wheels (vehicle wheels 18) can be steered. The rear axle also has a torque vectoring device 34, wherein, for example, the drive device 30 can drive the vehicle wheels 18 via the torque vectoring device 34. By means of the torque vectoring device 34, a distribution of the drive torque provided or to be provided by the drive device 30 to the wheels can be actively adjusted. In other words, the torque vectoring device 34 can distribute or divide the drive torque specifically between the vehicle wheels 18, in particular in such a way that the drive torque is distributed differently between the vehicle wheels 18, so that, for example, the drive torque acts on a first of the vehicle wheels 18, first torque and a second torque acting on the second vehicle wheel 18 and different from the first torque results. The first torque and the second torque differ from each other, for example, in terms of their values, that is, in terms of magnitude, and/or the first torque and the second torque differ from one another, for example, in terms of their respective direction of action.

In der Fig. auch besonders schematisch eine elektronische Recheneinrichtung 36 gezeigt, welche beispielsweise ein Bestandteil des Kraftwagens 10 ist. Die elektronische Recheneinrichtung 36 kann wenigstens oder genau ein Steuergerät oder mehrere Steuergeräte umfassen. Mit anderen Worten kann die elektronische Recheneinrichtung 36 durch wenigstens oder genau ein Steuergerät oder durch mehrere, insbesondere miteinander verbundene, Steuergeräte gebildet sein. An electronic computing device 36 is also shown particularly schematically in the figure, which is, for example, a component of the motor vehicle 10. The electronic computing device 36 can comprise at least or exactly one control device or several control devices. In other words, the electronic computing device 36 can be formed by at least or exactly one control device or by several control devices, in particular connected to one another.

Wenn nun mittels der elektronischen Recheneinrichtung 36 bei dem Verfahren eine Fehlfunktion der Vorderachslenkung 24 ermittelt wird, wird mittels eines einfach auch als Beobachter bezeichneten Beobachtermoduls 38 der elektronischen Recheneinrichtung 36 ein Lenkwinkel der Vorderräder ermittelt, insbesondere geschätzt. Außerdem wird, wenn mittels der elektronischen Recheneinrichtung 36 die Fehlfunktion ermittelt wird, mittels der elektronischen Recheneinrichtung 36 ein Phasenkurzschluss des Elektromotors 26 gezielt bewirkt. Außerdem wird, wenn mittels der elektronischen Recheneinrichtung 36 die Fehlfunktion ermittelt wird, mittels der elektronischen Recheneinrichtung 36 die Hinterachslenkung 32 und die Torque-Vectoring-Einrichtung 34 gezielt angesteuert, um dadurch den Kraftwagen 10 gezielt zu lenken, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung 36 zumindest die Hinterachslenkung 32 in Abhängigkeit von dem mittels des Beobachtermoduls 38 ermittelten Lenkwinkel der Vorderräder angesteuert wird, um dadurch den Kraftwagen zu lenken. Denkbar ist ferner, dass mittels der elektronischen Recheneinrichtung 36 auch die Torque-Vectoring- Einrichtung 34 in Abhängigkeit von dem mittels des Beobachtermoduls 38 ermittelten, insbesondere geschätzten, Lenkwinkel der Vorderräder angesteuert wird, um dadurch den Kraftwagen 10 zu lenken. Mit anderen Worten wird, wenn mittels der elektronischen Recheneinrichtung 36 die Fehlfunktion der Vorderachslenkung 24 ermittelt wird, die Torque-Vectoring-Einrichtung 34 gezielt angesteuert, um dadurch den Kraftwagen 10 gezielt zu lenken. Außerdem wird, wenn mittels der elektronischen Recheneinrichtung 36 die Fehlfunktion der Vorderachslenkung 24 ermittelt wird, die Hinterachslenkung in Abhängigkeit von dem mittels des Beobachtermoduls 38 ermittelten, insbesondere geschätzten, Lenkwinkel der Vorderräder angesteuert, um den Kraftwagen 10 zu lenken. Dabei ist es denkbar, dass auch die Ansteuerung der Torque-Vectoring-Einrichtung 34 von dem mittels des Beobachtermoduls 38 ermittelten, insbesondere geschätzten, Lenkwinkel abhängt. If a malfunction of the front axle steering 24 is determined by means of the electronic computing device 36 in the method, a steering angle of the front wheels is determined, in particular estimated, by means of an observer module 38 of the electronic computing device 36, which is also simply referred to as an observer. In addition, if the malfunction is determined by means of the electronic computing device 36, a phase short circuit of the electric motor 26 is specifically caused by the electronic computing device 36. In addition, if by means of electronic Computing device 36, the malfunction is determined, by means of the electronic computing device 36, the rear axle steering 32 and the torque vectoring device 34 are specifically controlled in order to thereby steer the motor vehicle 10 in a targeted manner, with the electronic computing device 36 at least the rear axle steering 32 depending on the means The steering angle of the front wheels determined by the observer module 38 is controlled in order to thereby steer the motor vehicle. It is also conceivable that the electronic computing device 36 also controls the torque vectoring device 34 depending on the steering angle of the front wheels determined, in particular estimated, by means of the observer module 38, in order to thereby steer the motor vehicle 10. In other words, if the malfunction of the front axle steering 24 is determined by means of the electronic computing device 36, the torque vectoring device 34 is specifically controlled in order to thereby steer the motor vehicle 10 in a targeted manner. In addition, if the malfunction of the front axle steering 24 is determined by means of the electronic computing device 36, the rear axle steering is controlled depending on the steering angle of the front wheels determined, in particular estimated, by means of the observer module 38 in order to steer the motor vehicle 10. It is conceivable that the control of the torque vectoring device 34 also depends on the steering angle determined, in particular estimated, by means of the observer module 38.

Die Fehlfunktion wird beispielsweise ermittelt, wenn ermittelt wird, dass der Lenkwinkel der Vorderräder nicht (mehr) mittels einer Erfassungseinrichtung gemessen, mithin erfasst werden kann. Die Erfassungseinrichtung ist beispielsweise dazu vorgesehen, den Lenkwinkel der Vorderräder zu messen und ein Messsignal bereitzustellen, welches den mittels der Erfassungseinrichtung gemessenen Lenkwinkel der Vorderräder charakterisiert. Stellt nun beispielsweise die Messeinrichtung das Messsignal nicht (mehr) bereit, obwohl die Messeinrichtung das Messsignal bereitstellen soll, sollte oder müsste, so wird auf die Fehlfunktion rückgeschlossen. Ferner ist es beispielsweise denkbar, dass dann, wenn das Messsignal von einem Soll-Signal abweicht, auf die Fehlfunktion rückgeschlossen wird, mithin die Fehlfunktion ermittelt wird. Somit umfasst die Fehlfunktion insbesondere, dass die Messeinrichtung den Lenkwinkel der Vorderräder nicht (mehr) erfasst. Beispielsweise wird die Fehlfunktion ermittelt, wenn wenigstens ein vorgebbares oder vorgegebenes Kriterium erfüllt ist. Das Kriterium ist beispielsweise erfüllt, wenn die Messeinrichtung das Messsignal nicht bereitstellt. Alternativ oder zusätzlich ist das Kriterium beispielsweise erfüllt, wenn das Messsignal von dem genannten Soll-Signal abweicht. Durch das Ansteuern der Torque-Vectoring-Einrichtung 34 und der Hinterachslenkung 32 ist eine redundante Lenkfunktion, insbesondere auf Gesamtfahrzeugebene, darstellbar, sodass ein besonders sicherer Betrieb des Kraftwagens 10 gewährleistet werden kann. The malfunction is determined, for example, when it is determined that the steering angle of the front wheels can no longer be measured, and therefore detected, by means of a detection device. The detection device is intended, for example, to measure the steering angle of the front wheels and to provide a measurement signal which characterizes the steering angle of the front wheels measured by the detection device. If, for example, the measuring device no longer provides the measurement signal, even though the measuring device should, should or should provide the measurement signal, the malfunction is concluded. Furthermore, it is conceivable, for example, that if the measurement signal deviates from a target signal, the malfunction is concluded and the malfunction is therefore determined. The malfunction therefore includes, in particular, that the measuring device no longer detects the steering angle of the front wheels. For example, the malfunction is determined when at least one specifiable or predetermined criterion is met. The criterion is fulfilled, for example, if the measuring device does not provide the measurement signal. Alternatively or additionally, the criterion is fulfilled, for example, if the measurement signal deviates from the specified target signal. By controlling the torque vectoring device 34 and the rear axle steering 32, a redundant steering function can be implemented, in particular at the overall vehicle level, so that particularly safe operation of the motor vehicle 10 can be guaranteed.

Claims

Claims Method for operating a motor vehicle (10), in which:

- the motor vehicle (10) has a front axle (12) with front wheels (16) and a front axle steering system (24) designed as steer-by-wire steering, which has an electric motor (26) for actively steering the front wheels (16);

- the motor vehicle (10) has a rear axle (14) with rear wheels (18), a rear axle steering (32) and a torque vectoring device (34), by means of which a distribution of a drive device (30) of the motor vehicle (10) drive torque that can be provided to the rear wheels (18) can be actively adjusted;

- if a malfunction of the front axle steering (24) is determined by means of an electronic computing device (36): o a steering angle of the front wheels (16) is determined by means of an observer module (38) of the electronic computing device (36); o a phase short circuit of the electric motor (26) is specifically caused by means of the electronic computing device (36); o the rear axle steering (32) and the torque vectoring device (34) are controlled in a targeted manner by means of the electronic computing device (36) in order to thereby steer the motor vehicle (10) in a targeted manner, with at least the rear axle steering (36) being controlled by means of the electronic computing device (36). 32) is specifically controlled depending on the steering angle of the front wheels (16) determined by the observer module (38) in order to thereby steer the motor vehicle (10). Method according to claim 1, characterized in that the phase short circuit of the electric motor (26) is specifically effected by means of the electronic computing device (36) depending on the steering angle of the front wheels (16) determined by means of the observer module (38). Method according to claim 1 or 2, characterized in that the steering angle of the front wheels (16) is kept constant by deliberately causing the phase short circuit. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the steering angle of the front wheels (16) is adjusted by specifically causing the phase short circuit. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one acceleration and/or at least one rotation rate are detected by means of at least one inertial measuring unit of the motor vehicle (10), the steering angle being determined by means of the observer module (38) as a function of the detected acceleration and/or or is determined depending on the detected rotation rate. Method according to claim 5, characterized in that three accelerations acting along respective axes running perpendicular to one another in pairs are detected by means of the inertial measuring unit, the steering angle being determined as a function of the detected accelerations by means of the observer module (38). Method according to claim 5 or 6, characterized in that by means of the inertial measuring unit three rotation rates acting around respective pairs of perpendicular axes are detected, whereby The steering angle is determined by means of the observer module (38) depending on the detected rotation rates. Method according to one of the preceding claims, characterized in that by controlling the torque vectoring device (34), braking of at least or exactly one of the rear wheels (18) is specifically effected by means of the torque vectoring device (34). Method according to one of the preceding claims, characterized in that by controlling the torque vectoring device (34), at least or exactly one of the rear wheels (18) is specifically driven by means of the torque vectoring device (34). Motor vehicle (10), which is designed to carry out a method according to one of the preceding claims.