DE102018114045A1

DE102018114045A1 - Systeme und verfahren zum überwachen des nachlaufs von zahnstangenlenkungen

Info

Publication number: DE102018114045A1
Application number: DE102018114045.2A
Authority: DE
Inventors: John T. Zuzelski; David Juarez
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2018-12-20
Anticipated expiration: 2038-06-13
Also published as: CN109080697A; CN109080697B; DE102018114045B4; US20180362071A1; US10259490B2

Abstract

Verfahren und Systeme zum Überwachen des Nachlaufs eines Lenkgetriebes in einem Zahnstangenlenksystem. Die vorgesehenen Systeme und Verfahren führen zu einer Längenänderung des Verbindungselements, das ein inneres Spurstangen-Kugelgelenkgehäuse innerhalb einer Zahnstangen-Lenkgetriebes befestigt. Die vorgesehenen Systeme und Verfahren überwachen auch das Lösen dieses Verbindungselements (auch als Nachlauf- und Zahnstangenhub bezeichnet), um Flags zu erzeugen und sie dem Controller Area Network (CAN)-Bus des Fahrzeugs bereitzustellen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet bezieht sich im Allgemeinen auf elektrische Servolenkungssysteme (EPS), insbesondere auf Systeme und zugehörige Betriebsverfahren zum Überwachen des Nachlaufs in der Zahnstangenlenkung eines EPS.
HINTERGRUND
Innerhalb eines elektrischen Servolenkungssystems (EPS) wirken verschiedene mechanische Komponenten zusammen, um Drehkräfte auf die drehenden Räder eines Fahrzeugs auszuüben. Insbesondere die Zahnstangenlenkung eines EPS beinhaltet ein oder mehrere innenliegende Zahnstangen-Kugelgelenkgehäuse, die innerhalb einer Zahnstange angebracht sind. Die beiden werden mit einem Verbindungselement befestigt, das sich vom inneren Zahnstangen-Kugelgelenkgehäuse aus erstreckt. Das Verbindungselement wird zunächst über eine Gewindeschnittstelle vollständig in der Zahnstangenlenkung befestigt. Im Laufe der Zeit und abhängig von der Betätigung und Drehung des Fahrzeugs kann sich das Verbindungselement zumindest teilweise aus seiner gesicherten Position lösen. Das Auskuppeln kann als Nachlauf gemessen werden. Bei einem bestimmten Entkopplungsschwellenwert kann die Sicherheit der Befestigung des inneren Spurstangengelenkgehäuses an der Zahnstange des Lenkgetriebes beeinträchtigt werden.
Dementsprechend sind Systeme und zugehörige Betriebsverfahren zum Überwachen des Nachlaufs in der Zahnstangenlenkung eines EPS wünschenswert. Die erwünschten Systeme und Verfahren bieten als Reaktion auf die Überwachung (i) ein Warnflag für den Einsatz auf dem Controller Area Network (CAN)-Bus des Fahrzeugs und (ii) ein Dringlichkeits-Flag für den Einsatz auf dem CAN-Bus. Das Warnflag und das Dringlichkeits-Flag können als Reaktion auf den Vergleich eines festgestellten Ausrück- oder Nachlaufbetrags mit einem oder mehreren konfigurierbaren Schwellenwerten erzeugt werden. Ferner werden weitere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Offenbarung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, sowie dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
KURZDARSTELLUNG
Diese Kurzdarstellung wird bereitgestellt, um eine Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form einzuführen, die im Folgenden in der detaillierten Beschreibung beschrieben werden. Diese Kurzdarstellung ist nicht dazu gedacht, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch beabsichtigt sie, als Hilfsmittel verwendet zu werden, um den Umfang des beanspruchten Gegenstands zu ermitteln.
Ein elektronisches Steuergerät (ECU) für ein Lenksystem in einem Fahrzeug ist vorgesehen. ECU umfassend: einen Speicher mit einem Programm; und einen Prozessor, der mit dem Speicher gekoppelt und konfiguriert ist, um: einen ersten vordefinierten Wert (PD1) und einen zweiten vordefinierten Wert (PD2) in dem Speicher zu empfangen und zu speichern; einen rechtsgelernten Zahnstangenhub (RLRT) und einen echten Zahnstangenmittenversatz (TRCO) zu empfangen und im Speicher zu speichern; einen linksgelernten Zahnstangenhub (LLRT) zu empfangen und im Speicher zu speichern; PD1, PD2, RLRT und TRCO zu verarbeiten, um einen ersten rechten Zahnstangenhub (RTR) Schwellenwert, einen zweiten RTR-Schwellenwert, einen ersten linken Zahnstangenhub (RTL) Schwellenwert und einen zweiten RTL-Schwellenwert zu erzeugen; Zahnstangenhubdaten zu empfangen, die einem ECU-Sensor zugeordnet sind, wobei die Zahnstangenhubdaten einen Zahnstangenhub rechts (RTR) und einen Zahnstangenhub links (RTL) umfassen; und ein erstes Flag als Reaktion auf das Bestimmen (i), dass RTR größer als der erste RTR-Schwellwert ist, oder (ii) dass RTL größer als der erste RTL-Schwellwert ist, zu beanspruchen.
Ebenso ist ein elektrisches Servolenkungssystem (EPS) für ein Fahrzeug vorgesehen. EPS umfassend: einen Speicher mit einem Programm; und einen Prozessor, der mit dem Speicher gekoppelt und konfiguriert ist, um: einen ersten vordefinierten Wert (PD1) und einen zweiten vordefinierten Wert (PD2) in dem Speicher zu empfangen und zu speichern; einen rechtsgelernten Zahnstangenhub (RLRT) und einen echten Zahnstangenmittenversatz (TRCO) zu empfangen und im Speicher zu speichern; PD1, PD2, RLRT und TRCO zu verarbeiten, einen ersten rechten Zahnstangenhub-(RTR)-Schwellenwert und einen zweiten RTR-Schwellenwert zu erzeugen; Zahnstangenhubdaten zu empfangen, die einem ECU-Sensor zugeordnet sind, wobei die Zahnstangenhubdaten einen Zahnstangenhub rechts (RTR) und einen Zahnstangenhub links (RTL) umfassen; und ein erstes Flag als Reaktion auf das Bestimmen (i), dass RTR größer als der erste RTR-Schwellwert ist, oder (ii) dass RTL größer als der erste RTL-Schwellwert ist, zu beanspruchen.
Es ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Steuereinheit (ECU) in einem Fahrzeug vorgesehen. Das Verfahren umfasst: das Empfangen und Speichern eines ersten vordefinierten Werts (PD1) und eines zweiten vordefinierten Werts (PD2) in einem Speicher; das Empfangen und Speichern eines rechtsgelernten Zahnstangenhubs (RLRT) und eines echten Zahnstangenmittenversatzes (TRCO) im Speicher; das Erzeugen eines ersten rechten Zahnstangenhub-(RTR)-Schwellwerts und eines zweiten RTR-Schwellwerts basierend auf PD1, PD2, RLRT und TRCO; das Verwenden eines Verbindungselements mit einer Gewindegröße zum Verbinden eines inneren Kugelgelenkgehäuses mit einer Lenkrad-Zahnstange im Verhältnis von etwa 3 : 5; Erzeugen von Zahnstangenhubdaten, die einen rechten Zahnstangenhub (RTR) basierend auf Daten von einem ECU-Sensor umfassen; und Durchsetzen eines ersten Flags beim Bestimmen, dass der RTR größer als der erste RTR-Schwellenwert ist, oder Durchsetzen eines zweiten Flags beim Bestimmen, dass der RTR kleiner oder gleich dem ersten RTR-Schwellenwert und größer als der zweite RTR-Schwellenwert ist.
Figurenliste
Die vorliegende Anmeldung wird hierin in Verbindung mit den nachfolgend abgebildeten Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Zahlen stehen für gleiche Elemente stehen und worin gilt:

1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Steuergerätemodul (ECU) in einem Fahrzeug gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen veranschaulicht;
2 ist eine Darstellung des elektrischen Servolenkungsgetriebes (REPS) von 1 gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen;
3 ist eine Vergrößerung eines Ausschnitts der REPS von 2 gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen;
4 ist ein Querschnitt durch einen inneren Zahnstangenmantel des REPS, der interne Komponenten darstellt;
5 ist ein Querschnitt durch einen inneren Zahnstangenmantel, der interne Komponenten gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen darstellt;
6 ist eine Darstellung des erlernten mechanischen Zentrums und des wahren Zahnstangenmittenversatzes gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen; und
7 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren für ein ECU gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen beschreibt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll die Anwendung und Verwendung in keiner Weise einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Bereich, Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden ausführlichen Beschreibung an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein.
Wie hierin verwendet, bedeutet das Wort „exemplarisch“ „dient als ein Beispiel, eine Instanz oder Veranschaulichung.“ Jede hierin als exemplarisch beschriebene Anwendung ist gegenüber anderen Anwendungen nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft auszulegen.
Es sollte beachtet werden, dass die hierin beschriebenen Techniken und Technologien der verschiedenen Blockkomponenten und mit Bezug auf symbolische Darstellungen von Operationen, Verarbeitungsaufgaben und Funktionen, die durch eine beliebige Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmwarekomponenten realisiert werden können, konfiguriert sind, um die spezifizierten Funktionen auszuführen. So kann beispielsweise eine Ausführungsform eines Systems oder einer Komponente verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, z. B. Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Wertetabellen oder dergleichen, einsetzen, die eine Vielzahl von Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuergeräte ausführen können. Diese Vorgänge, Programme und Funktionen werden zuweilen als Computer-ausgeführt, computerisiert, Software-implementiert oder Computer-implementiert bezeichnet.
Die nachfolgende Beschreibung kann sich auf Elemente oder Knotenpunkte oder Merkmale beziehen, die miteinander „verbunden“ sind. Wie hierin verwendet, kann „gekoppelt“, falls nicht ausdrücklich anders erklärt, bedeuten, dass ein Element/ Knotenpunkt/ Merkmal direkt oder indirekt mit einem anderen Element/ Knotenpunkt/ Merkmal verbunden ist (oder direkt oder indirekt damit kommuniziert), und dies nicht notwendigerweise mechanisch. Obwohl somit die Zeichnungen hierin eine exemplarische Anordnung von Elementen darstellen können, können zusätzliche intervenierende Elemente, Vorrichtungen, Merkmale oder Komponenten bei einer aktuellen Ausführungsform des Gegenstandes dargestellt sein. Eine bestimmte Terminologie kann in der nachfolgenden Beschreibung auch lediglich zum Zwecke der Referenz verwendet werden und soll folglich nicht beschränkend sein.
Aus Gründen der Kürze können herkömmliche Techniken im Zusammenhang mit der Übertragung und dem Empfang von Signalen, Drahtloskommunikationsmodulen, drahtlosen Sendeempfängern, Netzwerkoberflächen und anderen funktionalen Aspekten der Untersysteme (und der einzelnen Betriebskomponenten davon) hierin nicht im Detail beschrieben werden. Eine bestimmte Terminologie kann zusätzlich in der nachfolgenden Beschreibung auch lediglich zum Zwecke der Referenz verwendet werden. Dementsprechend sind die hierin vorliegenden Beispiele als nicht einschränkend zu verstehen.
Der hierin verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf alle Hardware-, Software-, Firmwareprodukte, elektronische Steuerkomponenten, Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in allen Kombinationen, unter anderem beinhaltend, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppenprozessor) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten. Das zur Verfügung gestellte System und Verfahren zum Erkennen von Fehlern in der Quergeschwindigkeitsschätzung von Fahrzeugen kann in Form eines Steuermoduls in ein bereits vorhandenes mobiles Plattform-Managementsystem oder Fahrzeugmanagementsystem integriert sein.
Im Überblick ermöglichen die bereitgestellten Systeme und Verfahren eine neuartige technologische Lösung für das technologische Problem des unerkannten und unquantifizierten Nachlaufs des Lenkgetriebes. Die vorgesehenen Systeme und Verfahren führen zu einer Längenänderung des Verbindungselements, das ein inneres Spurstangen-Kugelgelenkgehäuse innerhalb einer Zahnstangen-Lenkgetriebes befestigt. Die vorgesehenen Systeme und Verfahren überwachen auch das Lösen dieses Verbindungselements (auch als Nachlauf- und Zahnstangenhub bezeichnet), um für den Controller Area Network (CAN)-Bus des Fahrzeugs geeignete Flags zu erzeugen. Die Flags können von anderen Fahrzeugsystemen auch über den CAN-Bus angesteuert und verarbeitet werden. In einer exemplarischen Anwendung kann ein Warnflag verarbeitet werden, um den Fahrer darüber in Kenntnis zu setzen, welchen Status der Entkupplungsvorgang aufweist. In einem anderen Beispiel kann ein Dringlichkeits-Flag von anderen Fahrzeugsystemen auf verschiedene Weise verarbeitet werden, beispielsweise um die Anzahl der verbleibenden Zündzyklen zu begrenzen oder sogar den Fahrzeugbetrieb vollständig zu stoppen. Wie hierin verwendet, ist das vorgesehene System zum Überwachen des Nachlaufs der Zahnstangenlenkung in einem Fahrzeug in einem Steuergerätemodul (ECU) integriert, das mit dem elektrischen Servolenkungsgetriebe (REPS) des Fahrzeugs integriert werden kann oder nicht. Wie ebenfalls hierin verwendet, ist das Verfahren zum Überwachen des Nachlaufs der Zahnstangenlenkung in einem Fahrzeug ein neuartiges neues Modul, das in das ECU des Fahrzeugs integriert ist.
Zuwendend nun zu 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugs 100 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform abgebildet. Das Fahrzeug 100 beinhaltet eine Karosserie 102, die auf einem Fahrgestell 1041 und einem Fahrgestell 1042 angeordnet ist. Die Karosserie 102 umschließt im Wesentlichen die Systeme und Komponenten des Fahrzeugs 100. Die Karosserie 102 und das Fahrgestell 1041 und das Fahrgestell 1042 können gemeinsam einen Rahmen bilden. Im Hinblick auf die vorliegende Offenbarung beinhaltet das Fahrzeug 100 eine Vielzahl von Rädern 1061, 1062, 1063, 1064, ein Lenkrad 160, eine Lenkstange 162, ein elektronisches Servolenkgetriebe (REPS) 141 und ein Steuergerätemodul (ECU) 140. In der in 1 abgebildeten Ausführungsform befindet sich ein den hierin aufgeführten Verfahren und Systemen zugeordnetes Programmprodukt (Programm 156) im Speicher des ECU 140 des Fahrzeugs 100; das Programm 156 kann sich jedoch auch in anderen Systemen oder an anderen Stellen befinden. Die Räder 1061 und 1062 sind jeweils mit dem Fahrgestell 1041 und REPS 141 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 102 drehbar gekoppelt, um die Bewegung und Drehung des Fahrzeugs 100 zu erleichtern. Die Räder 1063 und 1064 sind mit dem Fahrgestell 1042 gekoppelt.
Obwohl die Vorderräder 1061 und 1062 in der exemplarischen Ausführungsform von 1 die drehenden Räder sind, die die Drehkräfte aufnehmen und das Fahrzeug 100 drehen, können andere Ausführungsformen die Lenkung durch Aufbringen von Drehkräften auf die Hinterräder 1063 und 1064 erreichen. Darüber hinaus ist die Position der sich drehenden Räder nicht nur auf die Vorder- oder Rückseite einer mobilen Plattform beschränkt, und die hierin vorgestellten Konzepte können in mobilen Plattformen mit unterschiedlicher Anzahl von Rädern, wie beispielsweise Flugzeugen, Raumfahrzeugen, Wasserfahrzeugen, Geländefahrzeugen, Motorrädern, Robotern, Robotervorrichtungen und dergleichen eingesetzt werden. Im Folgenden werden die Funktionen der einzelnen Komponenten bzw. Funktionsblöcke ausführlich beschrieben.
Wie unschwer erkennbar ist, leitet die Lenkung das Wenden ein, und die REPS 141 umfasst in Kombination mit dem ECU 140 die Komponenten und Subsysteme, die gemeinsam als elektronische Servolenkung für das Fahrzeug 100 arbeiten. Daher umfasst das REPS 141 in verschiedenen Ausführungsformen das ECU 140. In verschiedenen Ausführungsvarianten kann das REPS 141 auch Folgendes umfassen: ein Sensorsystem 134, einschließlich der Steuergerätesensoren 504 (5); und mechanische Komponenten, die zum Aufbringen der Drehkräfte auf die Räder verwendet werden. Darüber hinaus können zumindest einige der mechanischen Komponenten des REPS 141 als „Zahnstange“ bezeichnet werden, das im Zusammenhang mit den 2 und 6 näher beschrieben wird.
Um eine Drehung zu bewirken, werden Seitenkräfte auf die Räder 1061 und 1062 aufgebracht. Aus Sicht des Benutzers wird das Lenkrad 160 manipuliert und sorgt für eine mechanische Bewegung (Drehmoment), die über die Lenkstange 162 in das REPS 141 übertragen wird. Das ECU 140 arbeitet mit dem REPS 141 bei der Erkennung und Umsetzung von mechanischen Bewegungen in elektronische Befehle zusammen und wandelt das Drehmoment in die Querkräfte (auch als Drehkräfte bezeichnet) um, die zum Drehen der Räder 1061 und 1062 führen. 2 und 3 enthalten nähere Angaben zu den Komponenten des REPS 141, die zum Drehen der Räder 1061 und 1062 dienen, und die Beschreibung in Verbindung mit 6 bietet weitere Informationen über Steuerungsdaten.
Neben den vorstehend beschriebenen Funktionsblöcken können die folgenden Funktionsblöcke in der Karosserie 102 des Fahrzeugs 100 eingeschlossen sein und mit dem ECU 140 kommunizieren: ein Antriebsstrang-Steuerungsmodul (PCM) 108, eine Benutzereingabevorrichtung 112, ein Anzeigesystem 114, einen externen Anschluss 118, das Sensorsystem 134 und einen Transceiver 136. Jeder der abgebildeten Funktionsblöcke im Fahrzeug 100 steht über einen internen Controller Area Network Bus, CAN-Bus 164, in funktionsfähiger Kommunikation zueinander. Der CAN-Bus 164 kann aus allen zur Verbindung von Fahrzeugsystemen und Komponenten geeigneten physischen oder logischen Mitteln bestehen. Dies beinhaltet, ist aber nicht beschränkt auf, direkte festverdrahtete Verbindungen, Faseroptiken, Infrarot- und Wireless-Bus-Technologien, und kann eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen beinhalten. Die Systeme und Komponenten, die an den CAN-Bus 164 angeschlossen sind, können als „auf“ dem CAN-Bus 164 bezeichnet werden. Jedes System oder jede Komponente, die sich auf dem CAN-Bus 164 befindet, verfügt über eine geeignete Signalverarbeitung und -wandlung, um ein mit dem CAN-Bus 164 verbundenes Kommunikationsprotokoll zu unterstützen.
Das PCM 108 ist ein elektronisches Steuergerät am CAN-Bus, das die Funktion des Antriebsstrangs steuert. Der Antriebsstrang 110 ist ein Antriebssystem, das auf dem Fahrgestell 104 montiert ist und ein Antriebssystem zum Antreiben der Räder 106 umfasst. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen umfasst der Antriebsstrang 110 einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor/Generator (im Folgenden einfach als „Motor“ bezeichnet), der mit einem Antriebssystem und einem Getriebe davon verbunden ist. In bestimmten Ausführungsformen kann der Antriebsstrang 110 variieren, und/oder es können zwei oder mehrere Antriebsstränge 110 verwendet werden. Die Kombination des PCM 108 mit dem Antriebsstrang 110 kann Allradantrieb (AWD), Hinterradantrieb (RWD) oder Vorderradantrieb (FWD) bereitstellen. Als Beispiel, kann der Motor im Antriebsstrang 110 eine beliebige Kombination von mehreren- aus einer Anzahl unterschiedlicher Antriebssysteme umfassen, beispielsweise einen mit Benzin oder Diesel betriebenen Verbrennungsmotor, einen „Flexfuel“-Motor (FFV) (d. h. Verwendung von einer Mischung aus Benzin und Ethanol), einen mit einer gasförmigen Verbindung (z. B. Wasserstoff oder Erdgas) betriebenen Motor, einen Verbrennungs-/Elektro-Hybridmotor und einen Elektromotor. In verschiedenen Anwendungen kann das PCM 108 die Motorsteuerung zumindest teilweise auf Kommandos und/oder Flags aufbauen, die vom ECU 140 erzeugt werden.
Die Benutzereingabevorrichtung 112 kann ein beliebiges oder eine Kombination verschiedener anderer bekannter Benutzereingabevorrichtungen sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, einen berührungsempfindlichen Bildschirm, eine Cursorsteuerungsvorrichtung (CCD) (nicht dargestellt), wie beispielsweise eine Maus, einen Trackball oder Joystick und/oder eine Tastatur, eine oder mehrere Tasten, Schalter oder Knöpfe. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Benutzer die Benutzereingabevorrichtung 112 verwenden, um Programm-Uploads einzuleiten oder auf von den vorhandenen Systemen und Verfahren erzeugte Flags und/oder Warnungen zu reagieren.
Das Anzeigesystem 114 kann mit einer der zahlreichen bekannten Anzeigen realisiert werden, die geeignet sind, textuelle, grafische und/oder symbolische Informationen in einem für den Benutzer sichtbaren Format darzustellen. Als solches können das Anzeigesystem 114 und die Benutzereingabevorrichtung 112 Teil des Infotainment- oder Navigationssystems (nicht dargestellt) sein oder in dieses integriert werden und zum Laden von Programmen und/oder Parametern in einen Speicher oder eine Speichervorrichtung verwendet werden, wie nachstehend beschrieben. Nicht einschränkende Beispiele für derartige Anzeigevorrichtungen beinhalten Kathodenstrahlröhren (CRT)-Anzeigen und Flachbildschirme, wie beispielsweise LCD (Flüssigkristallanzeigen) und TFT (Dünnschichttransistor)-Anzeigen.
Jeder Sensor des Sensorsystems 134 kann spezifisch mit einer Komponente oder einem Subsystem des Fahrzeugs 100 verbunden und konfiguriert werden, um einen bestimmten Aspekt der Komponente oder des Subsystems zu erfassen. In verschiedenen Ausführungsformen beinhalten Aspekte von Komponenten und Subsystemen, die erfasst werden: elektrische, druck- und/oder mechanische Verbindung der Komponenten und Subsysteme, Temperatur, Vibration, Verdrängung und Geschwindigkeit. Neben den Zahnstangenhubdaten des REPS 141 kann das ECU 140 Sensordaten vom Sensorsystem 134 empfangen und verarbeiten. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können die Sensordaten die Geschwindigkeit in x-Richtung (eines kartesischen Koordinatensystems), Beschleunigungsinformationen, Gierrate, Drehmomente vom Lenkrad 160, einen gemessenen Lenkwinkel δ_sw in Bezug auf das Lenkrad 160, Radgeschwindigkeiten, Bremskräfte, Steigungen und Gefälle während der Fahrt, Druck auf ein Gaspedal und eine Bremse, Gangstatus und Batteriezustandsinformationen beinhalten.
Der Sender-Empfänger 136 kann mindestens einen Empfänger und mindestens einen Sender beinhalten, die funktionsfähig mit dem CAN-Bus 164 verbunden sind. Der Sender-Empfänger 136 stellt die Kommunikationsverbindungen zu Bordsystemen und -komponenten sowie zu externen Kommunikationsquellen, einschließlich der drahtlosen Kommunikation, her. Der Sender-Empfänger 136 kann die Signalverarbeitung (z. B. Digitalisierung, Datenkodierung, Modulation, usw.), wie sie in der Technik bekannt ist, durchführen. Der externe Anschluss 118 ist ein physikalischer Steckverbinder zum Anbringen eines externen Test- oder Diagnosesystems an den CAN-Bus 164 des Fahrzeugs 100, um mit Systemen und Komponenten auf dem CAN-Bus 164 zu kommunizieren.
Nachdem die wichtigsten Funktionsblöcke des Fahrzeugs 100 beschrieben wurden, werden nun die Komponenten des ECU 140 und ihre Funktionen beschrieben. In der abgebildeten Ausführungsform beinhaltet das ECU 140 einen Prozessor 142, der kommunikativ mit einer Schnittstelle 146 gekoppelt ist. Allgemeine Anweisungen und Anwendungen, die mit dem Betrieb von ECU 140 assoziiert sind, werden im Speicher des ECU 140 gespeichert; insbesondere das Programm 156 und die gespeicherten Parameter 154, die mit den hierin beschriebenen Operationen des ECU 140 assoziiert sind, werden im Speicher abgelegt. Parameter, wie beispielsweise ein gelerntes mechanisches Zentrum und verschiedene erzeugte Schwellenwerte, können in den gespeicherten Parametern 154 gespeichert werden. Während der Initialisierung können verschiedene Programmprodukte, wie beispielsweise das Programm 156 und die gespeicherten Parameter 154, im ECU 140 vorgeladen und gespeichert, über den Sender-Empfänger 136 in das ECU 140 geladen, über den externen Anschluss 118 in das ECU 140 geladen oder über eine Benutzereingabevorrichtung 112 in das ECU 140 geladen werden. Wie nachfolgend näher beschrieben wird, führt das ECU 140 während des Betriebs das Programm 156 aus und referenziert die gespeicherten Parameter 154, um die hierin beschriebenen Aktionen und Funktionen gemäß den Schritten eines Verfahrens auszuführen (Referenz 7 für das Verfahren). Es wird geschätzt, dass das ECU 140 weitere Funktionen erfüllen kann, die außerhalb des Umfangs dieser Offenbarung liegen.
In verschiedenen Ausführungsformen lädt und führt der Prozessor 142 das Programm 156 aus, um die dem ECU 140 zugeordneten Berechnungs- und Steuerfunktionen auszuführen. Der Prozessor 142 kann jede Art von Prozessor oder mehrere Prozessoren, einzelne integrierte Schaltungen, wie beispielsweise einen Mikroprozessor, einzelne integrierte Schaltungen, wie beispielsweise ein Mikroprozessor, oder eine geeignete Anzahl von integrierten Schaltungen und/oder Leiterplatten, die zum Ausführen der beschriebenen Operationen, Aufgaben und Funktionen zusammenwirken, indem sie elektrische Signale manipulieren, die Datenbits an Speicherplätzen im Systemspeicher darstellen, sowie andere Signalverarbeitungen, umfassen. In anderen Ausführungsformen kann der Prozessor 142 in einer beliebigen Kombination von Software oder Firmware implementiert werden, und das Programm 156 kann Programmcodesegmente umfassen, die in dieser Software oder Firmware verteilt sind.
Der Speicher bzw. die Speichervorrichtung kann jede Art eines geeigneten computerlesbaren Speichermediums sein, beispielsweise jede der verschiedenen Arten von dynamischen Direktzugriffsspeichern (DRAM) wie SDRAM, jede der verschiedenen Arten von statischem RAM (SRAM) und jede der verschiedenen Arten von nichtflüchtigen Speichern (PROM, EPROM und Flash). Die Speicherstellen, an denen Datenbits gehalten werden, sind physikalische Orte, die bestimmte elektrische, magnetische, optische oder organische Eigenschaften, die den Datenbits entsprechen, aufweisen. In bestimmten Beispielen befindet sich der Speicher auf dem gleichen Computerchip wie der Prozessor 142 und/oder ist gemeinsam mit demselben angeordnet. Der Speicher kann auch aus einer Datenbank bestehen und sowohl als Speicher als auch als Notizblock für ECU 140 Berechnungen genutzt werden.
Die Schnittstelle 146 ermöglicht die Kommunikation innerhalb des ECU 140 und ermöglicht die Kommunikation zwischen dem ECU 140 und Systemen außerhalb des ECU 140. Die Schnittstelle 146 kann mit jedem geeigneten Verfahren und Vorrichtung implementiert werden. Die Schnittstelle 146 kann eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen beinhalten, um über den CAN-Bus 164 mit externen Systemen oder Komponenten, Technikern und/oder Speichereinrichtungen zu kommunizieren. In verschiedenen Ausführungsformen erhält die Schnittstelle 146 die verschiedenen Daten von dem REPS 141, den Sensoren des Sensorsystems 134 und/oder dem Sendeempfänger 136.
Weiter zu 2 und mit weiterem Bezug auf 1 wird das REPS 141 beschrieben. Die Lenkstange 162 wird an einem Lenkgetriebezahnrad 204 befestigt. Ein Lenkgetriebegehäuse 202 koppelt Funktionen von der linken und rechten Seite des REPS 141. Da die Funktionen auf jeder Seite wiederholt werden, sind nur die Funktionen auf der rechten Seite in 2 bezeichnet. Dargestellt sind eine innere Zugstange 208 und eine äußere Zugstange 210, wobei die äußere Zugstange 210 zum Ankoppeln eines Rades an eine erste Seite des REPS 141 konfiguriert ist. In 2 umfasst das REPS 141 das ECU 140. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Lenkgetriebe-Elektromotor 200 mit dem ECU 140 und einem oder mehreren Merkmalen des REPS 141 verbunden werden.
In 3 bildet das Querschnittsbild 300 die innere Zugstange 208 mit einem inneren Zugstangen-Kugelgelenk 302 ab, das in einem inneren Zugstangen-Kugelgelenkgehäuse 304 befestigt ist. Das innere Zugstangen-Kugelgelenkgehäuse 304 beinhaltet ein Verbindungselement 312 mit einem Gewinde, das dem Gewinde der Gewindeschnittstelle 310 entspricht. Die Gewindeschnittstelle 310 bietet einen Mechanismus zum Befestigen des Verbindungselements 312 in der Lenkgetriebezahnstange 306, wodurch das innere Zugstangen-Kugelgelenkgehäuse 304 mit der Lenkgetriebezahnstange 306 verbunden wird. Bei Lenkmanövern kann sich die Lenkgetriebezahnstange 306 im Lenkgetriebegehäuse 202 bewegen. Ein runder Anschlagschutz 308, oft aus flexiblem Material, umgibt die Lenkgetriebezahnstange 306 in der Nähe des Lenkgetriebegehäuses 202 radial. Der runde Anschlagschutz 308 dämpft das innere Zugstangen-Kugelgelenkgehäuse 304, da sich die Lenkgetriebezahnstange 306 beim Drehen innerhalb des Lenkgetriebegehäuses 202 bewegt und dient auch zum Begrenzen des Zahnstangenhubs, wenn sich das innere Zugstangen-Kugelgelenkgehäuse 304 voll nach links oder rechts bewegt, durch einen physikalischen Anschlag für die seitliche Bewegung des inneren Zugstangen-Kugelgelenkgehäuses 304.
Im Laufe des Betriebs und der Wendemanöver des Fahrzeugs 100 kann sich das Verbindungselement 312 leicht von seiner gesicherten Position in der Lenkgetriebezahnstange 306 lösen und ausrasten, wobei das Ausrasten als eine Bewegung definiert ist, die zu einem reduzierten Gewindeeingriff entlang der Gewindeschnittstelle 310 führt. Wenn das Verbindungselement 312 leicht ausrastet und das Ausrasten nicht erkannt oder angegangen wird, kann es sich während des Betriebs des Fahrzeugs 100 weiter lösen und ausrasten, was zu einer, für Sicherheitsaufgaben, zu kleinen Eingriffslänge entlang der Gewindeschnittstelle 310 führen kann. Zuwendend nun zu 4, wird eine Abbildung eines Verbindungselements 412 dargestellt, das sich etwas von der Lenkgetriebezahnstange 306 gelöst hat. Die erste Eingriffslänge 404 entlang der Gewindeschnittstelle 310 ist kleiner als die erste Länge 402. Der Nachlauf des Lenkgetriebes spiegelt die Höhe des Ausrückens des Verbindungselements 412 von einer entsprechenden Lenkgetriebezahnstange 306 wider, auf deren Maß die Zahnstangenhubdaten basieren. Die Zahnstangenhubdaten werden in Verbindung mit 6 näher beschrieben. Aufgrund der relativ kurzen ersten Länge 402 des Verbindungselements 412 besteht ein kleiner Freiraum für die zulässige Verschiebung und ein entsprechend kleiner Freiraum für die Erkennung der ersten Ausrückung 406. Der geringe Freiraum zum Erkennen des Ausrückens schränkt die Möglichkeiten für Wartungseingriffe ein. Dies sind technologische Probleme, die durch die hierin vorgestellten Ausführungsformen angesprochen werden.
Im Allgemeinen kann die Gewindeschnittstelle 310 und eine Länge des Verbindungselements 312 zusammenhängen. Bei vielen Konstruktionen halten Fertigungsdrücke die Länge des Verbindungselements 412 so kurz wie möglich. Häufig wird davon ausgegangen, dass ein Verhältnis von Gewindedurchmesser zu Schraubenlänge ein ausreichender Gewindeeingriff entlang der Gewindeschnittstelle 310 gewährleistet ist (wobei ungefähr ein Plus oder ein Minus von zwei Prozent definiert ist). So kann beispielsweise ein Gewindedurchmesser von 15 Millimetern (mm) ein Verbindungselement 312 mit einer Länge von 15 mm aufweisen. Die vorliegende Offenbarung führt das Konzept des Erhöhens der Schraubenlänge ein, um etwa ein Verhältnis von drei zu fünf zu erreichen, zum Beispiel einen Gewindedurchmesser von 15 mm bei einer Länge von 25 mm. Die zusätzliche Länge ermöglicht ein besseres Ausrasten ohne Sicherheitsrisiken (z. B. ein mögliches vollständiges Ausrasten) und bietet zudem einen zusätzlichen Freiraum zum Erkennen des Ausrastens durch einen oder mehrere Steuergerätesensoren. 5 beschreibt die Implementierung dieser technologischen Lösung im Einzelnen.
5 veranschaulicht dieses Konzept. Ein Verbindungselement 512 wird mit einer zweiten Länge 502 dargestellt, die gemäß verschiedener Ausführungsformen länger ist als die erste Länge 402. Das Verbindungselement 512 ist etwas von der Lenkgetriebezahnstange 306 gelöst dargestellt, und die zweite Eingriffslänge 506 entlang der Gewindeschnittstelle 310 ist größer als die erste Eingriffslänge 404. Die zweite Eingriffslänge 506 ist noch ausreichend lang, um das Verbindungselement 512 in der Lenkgetriebezahnstange 306 zu sichern. Die zusätzliche Länge in der zweiten Länge 502 des Verbindungselements 512 bietet auch eine zusätzliche Menge an potenziellem Lösen (die zweite Menge des Lösens 508) und bleibt dennoch sicher befestigt. Die gesteigerte Größe des zweiten Auslösebetrags 508 erhöht auch den Freiraum zum Erkennen der Bewegung durch die Steuergerätesensoren 504. Obwohl nur ein Steuergerätesensor 504 abgebildet ist, ist es durchaus erwünscht, dass eine Vielzahl von Sensoren verwendet werden kann, um die nachstehend beschriebenen Abtastungen zu erreichen.
Der Zahnstangenhub wird zumindest teilweise dadurch bestimmt, dass ein oder mehrere Steuergerätesensoren 504 eine Bewegung in Form einer Drehung des Elektromotors nach links oder rechts erfassen. Einer oder mehrere Steuergerätesensoren 504 sind auch konfiguriert, um die Position eines ersten Verbindungselements 512 (auf einer ersten Seite des REPS 141) in Bezug auf die Gewindeschnittstelle 310 im Zeitverlauf zu erkennen oder zu erfassen; der ermittelte Ausrückwert des ersten Verbindungselements 512 kann vom ECU 140 in Zahnstangenhubdaten umgewandelt werden. Ebenso sind auf einer zweiten, gegenüberliegenden Seite des REPS 141 ein oder mehrere Steuergerätesensoren 504 konfiguriert, um die Position eines zweiten Verbindungselements 512 in Bezug auf eine zweite Gewindeschnittstelle 310 im Zeitverlauf zu erkennen oder zu erfassen; der ermittelte Ausrückwert des zweiten Verbindungselements kann auch vom ECU 140 in Zahnstangenhubdaten umgewandelt werden; daher können die Zahnstangenhubdaten, wie in Verbindung mit 6 beschrieben, Zahnstangenhub links und Zahnstangenhub rechts darstellen. Die Vergrößerung der Länge des Verbindungselements von der ersten Länge 402 auf die zweite Länge 502 und das Erkennen eines Ausrückens des Verbindungselements 508 mit einem oder mehreren ECU-Sensoren 504 sind einige der Merkmale, die es dem ECU 140 ermöglichen, verschiedene Flags zu erzeugen, wie es in Verbindung mit 7 beschrieben wird.
Die „Zahnstange“ wurde vorstehend kurz erwähnt. Im Sinne dieser Beschreibung bezieht sich „Zahnstange“ auf die äußere Zugstange 210 für das linke Vorderrad 1061, die äußere Zugstange 210 für das rechte Vorderrad 1062 und alle mechanischen Komponenten des REPS 141, welche die beiden verbinden. Im Allgemeinen umfasst „Zahnstangenhub“ verschiedene apriorisch gemessene Zahnstangenausrichtungsdaten sowie betriebsmäßig erfasste „Zahnstangehubdaten“ bestehend aus Zahnstangenhub zu den linken Daten und Zahnstangenhub zu den rechten Daten; deren Besonderheiten werden im Folgenden näher beschrieben.
6 stellt drei vereinfachte Darstellungen einer Zahnstange (602, 604 und 606) für eine Beschreibung der apriorisch gemessenen Zahnstangenausrichtungsdaten zur Verfügung. Die Mittellinie 608 halbiert gleichmäßig die Zahnstange 602, die Zahnstange 604 und die Zahnstange 606. Beim Lenkungshersteller werden ein ganz links erlernter Zahnstangenhub (LLRT) 614 und ein ganz rechts erlernter Zahnstangenhub (RLRT) 616 gemessen und in den gespeicherten Parametern 154 gespeichert. LLRT 614 und RLRT 616 bieten ein erlerntes mechanisches Zentrum 610. Getrennt davon empfängt das Fahrzeug 100 bei der Montage des Fahrzeugs 100 eine Frontausrichtung, und es wird ein echter Zahnstangenmittenversatz TRCO 612 gemessen. Der TRCO 612 wird in Bezug auf das erlernte mechanische Zentrum 610 gemessen. In der Zahnstange 604 ist der TRCO 620, gemessen zwischen 618 und 610, und in der Zahnstange 606 ist der TRCO 624, gemessen zwischen 610 und 622. Nach der Messung wird der TRCO vom ECU 140 empfangen und als gespeicherter Wert in den gespeicherten Parametern 154 gespeichert.
Wie unschwer zu erkennen ist, ist während des Betriebs des Fahrzeugs 100 eine bestimmte Anzahl von Zahnstangenhüben zulässig, und ab einem bestimmten Punkt kann die Zahnstangenverfahrbarkeit Anlass zur Sorge geben. Es werden Zahnstangenschwellenwerte erzeugt, die als Begrenzung des zulässigen Zahnstangenhubs dienen, und bei Überschreitung der Schwellenwerte (Nachlauf) können verschiedene Flags erzeugt werden. Die RLRT 616, LLRT 614 und TRCO (620 oder 624) werden vom ECU 140 beim Erzeugen von Zahnstangenhubschwellen verwendet, die in Verbindung mit 7 näher beschrieben werden.
Unter Bezugnahme auf 7 und weiterhin unter Bezugnahme auf 1 ist nun ein Flussdiagramm für ein Verfahren 700 für ein ECU 140 gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen vorgesehen. Das Verfahren 700 repräsentiert verschiedene Ausführungsformen eines Verfahrens zum Überwachen des Nachlaufs von Zahnstangen-Lenkgetrieben in Verbindung mit dem ECU 140. Zu Veranschaulichungszwecken kann sich die folgende Beschreibung des Verfahrens 700 auf Elemente beziehen, die vorstehend in Verbindung mit 1 erwähnt wurden. In der Praxis können Abschnitte des Verfahrens 700 durch verschiedene Komponenten des beschriebenen Systems ausgeführt werden. Es ist zu bemerken, dass das Verfahren 700 eine beliebige Anzahl an zusätzlichen oder alternativen Aufgaben beinhalten kann, die in 7 aufgeführten Aufgaben müssen nicht in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden, und das Verfahren 700 kann in ein größeres Verfahren oder einen größeren Prozess mit zusätzlicher Funktionalität integriert werden, die hierin nicht im Detail beschrieben sind. Darüber hinaus können eine oder mehrere in 7 dargestellte Aufgaben in einer Ausführungsform des Verfahrens 700 weggelassen werden, solange die beabsichtigte Gesamtfunktionalität intakt bleibt.
Das Verfahren startet, und die Initialisierung erfolgt bei 702. Die Initialisierung kann das Empfangen und Speichern des Programms 156 und der gespeicherten Parameter 154 umfassen. Unter Empfangen und Speichern ist das Hochladen oder Aktualisieren von Anweisungen und Anwendungen zu verstehen, wie beispielsweise das Programm 156, gespeicherte Parameter 154 und alle weiteren im Speicher des ECU 140 gespeicherten Nachschlagetabellen bzw. -regeln. Gespeicherte Parameter 154 beinhalten LLRT 614, RLRT 616 und TRCO (620 oder 624), wie vorstehend beschrieben. Gespeicherte Parameter können auch einen vordefinierten ersten Wert (PD1) und einen vordefinierten zweiten Wert (PD2) beinhalten, die referenziert werden, um Zahnstangenhubschwellen zu erzeugen. PD1 und PD2 sind konfigurierbar und können vor der Initialisierung konfiguriert werden.
Der Prozessor 142 verarbeitet PD1, PD2, RLRT und TRCO, um einen ersten rechten Zahnstangenhub-(RTR)-Schwellenwert und einen zweiten RTR-Schwellenwert zu erzeugen; Der Prozessor 142 verarbeitet auch PD1, PD2, LLRT und TRCO, um einen ersten Zahnstangenhub-(RTL)-Schwellenwert und einen zweiten RTL-Schwellenwert zu erzeugen. Die erzeugten Schwellenwerte werden ebenfalls in den gespeicherten Parametern 154 gespeichert. In einer Ausführungsform: ein erster RTL-Schwellenwert ist definiert als LLRT 614 + TCRO + PD1; ein erster RTR-Schwellenwert ist definiert als RLRT 616 - TRCO + PD1; ein zweiter RTL-Schwellenwert ist definiert als LLRT 614 + TCRO + PD2; ein zweiter RTR-Schwellenwert ist definiert als RLRT 616 - TRCO + PD2. In einer Ausführungsform beträgt PD1 ungefähr 6 mm und PD2 ca. 4 mm, worin es sich um Plus- oder Minus 2% handelt.
Bei 704 taktet das Verfahren 700 bis zum Empfangen einer Anzeige, dass das Fahrzeug betrieben wird. Die Anzeige kann ein Signal oder ein Befehl des Sensorsystems 134 sein und kann vom CAN-Bus 164 abgerufen werden. Bei 706 erfasst das ECU 140 kontinuierlich und gleichzeitig über die jeweiligen ECU-Sensoren 504 den Zahnstangenhub links (RTL) und den Zahnstangenhub rechts (RTR). Der RTL und RTR werden gemeinsam als Zahnstangenhubdaten bezeichnet, und das ECU 140 kann Zahnstangenhubdaten auf dem CAN-Bus 164 platzieren. Bei 708 wird der RTL mit dem ersten RTL-Schwellenwert verglichen, und wenn der RTL größer als der erste RTL-Schwellenwert ist, wird ein erstes Flag bei 714 gesetzt. Wenn der RTL nicht größer als der erste RTL-Schwellenwert ist, wird der RTR mit dem ersten RTR-Schwellenwert bei 710 verglichen. Wenn der RTR größer als der erste RTR-Schwellenwert ist, wird das erste Flag bei 714 gesetzt. In verschiedenen Ausführungsformen ist das erste Flag ein dringendes oder kritisches Flag.
Bei 710, wenn der RTR nicht größer als der erste RTR-Schwellenwert ist, wird der RTL mit dem zweiten RTL-Schwellenwert bei 712 verglichen. Wenn der RTL größer als der zweite RTL-Schwellenwert bei 712 ist, wird ein zweites Flag bei 716 gesetzt. Wenn der RTL nicht größer als der zweite RTL-Schwellenwert bei 712 ist, wird der RTR mit dem zweiten RTR-Schwellenwert bei 718 verglichen. Wenn der RTR größer als der zweite RTR-Schwellenwert bei 718 ist, wird ein zweites Flag bei 716 gesetzt. In verschiedenen Ausführungsformen ist das zweite Flag ein Warnflag, das weniger dringend oder kritisch ist als das erste Flag. Wenn der RTR nicht größer als der zweite RTR-Schwellenwert bei 718 ist, wechselt das Verfahren zurück zur Messung des Fahrzeugbetriebs bei 704.
Obwohl 7 die 708, 710, 712 und 718 als aufeinanderfolgend und in der abgebildeten Reihenfolge darstellt, ist es leicht zu erkennen, dass 708 und 710 vertauscht werden können, und dass 712 und 718 vertauscht werden können. Darüber hinaus kann 712 als der RTL kleiner als der erste RTL-Schwellenwert, aber größer als der zweite RTL-Schwellenwert interpretiert werden. Darüber hinaus kann 718 als der RTR größer als der zweite, aber kleiner als der erste Schwellenwert interpretiert werden. Die Konstruktion 712 und 718, wie beschrieben, ermöglicht den Austausch mit 708 und 710.
Dementsprechend sind die vorgesehenen Systeme und Verfahren in der Lage, den Nachlauf des Lenkgetriebes zu überwachen und als Reaktion auf das Überwachen (i) ein Warnflag für den Einsatz auf dem Controller Area Network (CAN)-Bus des Fahrzeugs und (ii) ein Dringlichkeits-Flag für den Einsatz auf dem CAN-Bus bereitzustellen. Wie vorstehend beschrieben, kann das erste Flag in verschiedenen Ausführungsformen als ein Dringlichkeits-Flag und das zweite Flag als ein Warnflag angesehen werden, das weniger dringlich oder kritisch als das erste Flag ist. Das Warnflag und das Dringlichkeits-Flag können als Reaktion auf den Vergleich des gemessenen Ausrückens (oder des Nachlaufs) mit einem oder mehreren konfigurierbaren Schwellenwerten erzeugt werden. Das vorgesehene System und Verfahren kann die Form eines ECU 140 annehmen, das in einer bereits existierenden mobilen Plattform oder Fahrzeugmanagementsystem integriert ist
Es versteht sich auch, dass obwohl diese exemplarische Ausführungsform im Kontext eines voll funktionierenden Computersystems abgebildet ist, Fachleute auf diesem Gebiet erkennen werden, dass die Mechanismen der vorliegenden Offenbarung als ein Programmprodukt mit einer oder mehreren Arten von nicht flüchtigen computerlesbaren Signalträgermedien verbreitet werden können, die verwendet werden, um das Programm und die zugehörigen Befehle zu speichern und deren Verbreitung auszuführen, wie ein nicht flüchtiges computerlesbares Medium, welches das Programm 156 und Computerbefehle enthält, die darin gespeichert sind, um einen Computerprozessor (wie den Prozessor 142) zu veranlassen, das Programm 156 auszuführen. Ein derartiges Programmprodukt kann vielerlei Formen annehmen, wobei die vorliegende Offenbarung in gleicher Weise, unabhängig von der spezifischen für die Verbreitung verwendeten Art von computerlesbarem Signalträgermedium, Anwendung findet. Zu den Beispielen für Signalträgermedien gehören: beschreibbare Medien, wie beispielsweise Disketten, Festplatten, Speicherkarten und optische Speicherplatten, sowie Übertragungsmedien, wie beispielsweise digitale und analoge Kommunikationsverbindungen. Es versteht sich, dass cloudbasierte Speicherung und/oder andere Techniken in bestimmten Ausführungsformen auch zur Anwendung kommen können.
Während mindestens ein exemplarischer Aspekt in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung dargestellt worden ist, sollte darauf hingewiesen werden, dass eine große Anzahl an Variationen existiert. Es versteht sich weiterhin, dass der exemplarische Aspekt bzw. die exemplarischen Aspekte lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird die vorstehende ausführliche Beschreibung den Fachleuten eine bequeme Roadmap zur Implementierung eines exemplarischen Aspektes der Erfindung zur Verfügung stellen. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, die in einem exemplarischen Aspekt beschrieben sind, ohne vom Umfang abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.

Claims

Elektronische Steuereinheit (ECU) für ein Lenksystem in einem Fahrzeug, wobei das ECU Folgendes umfasst: einen Speicher umfassend ein Programm; und einen Prozessor, der mit dem Speicher gekoppelt und wie folgt konfiguriert ist: Empfangen und Speichern eines ersten vordefinierten Werts (PD1) und eines zweiten vordefinierten Werts (PD2); Empfangen und Speichern eines rechtsgelernten Zahnstangenhubs (RLRT) und eines echten Zahnstangenmittenversatzes (TRCO); Empfangen und Speichern eines linksgelernten Zahnstangenhubs (LLRT); Verarbeiten Sie PD1, PD2, RLRT und TRCO, um einen ersten (RTR)-Schwellenwert, einen zweiten RTR-Schwellenwert, einen ersten RTL-Schwellenwert und einen zweiten (RTL)-Schwellenwert zu erzeugen; Empfangen von Zahnstangenhubdaten, die einem ECU-Sensor zugeordnet sind, wobei die Zahnstangenhubdaten einen Zahnstangenhub rechts (RTR) und einen Zahnstangenhub links (RTL) umfassen; und Setzen eines ersten Flags als Reaktion auf das Bestimmen (i), dass RTR größer als der erste RTR-Schwellenwert ist, oder (ii) dass RTL größer als der erste RTL-Schwellenwert ist.
ECU nach Anspruch 1, worin der Prozessor weiterhin dazu konfiguriert ist, um: ein zweites Flag als Reaktion auf das Bestimmen (iii), dass RTR kleiner oder gleich dem ersten RTR-Schwellenwert und größer als dem zweiten RTR-Schwellenwert ist, oder (iv) dass RTL kleiner oder gleich dem ersten RTL-Schwellenwert und größer als dem zweiten RTL-Schwellenwert ist, zu setzen.
ECU nach Anspruch 2, worin die Zahnstangenhubdaten einen Betrag des Lösens eines Verbindungselements in einem elektrischen Servolenkungssystem (REPS) widerspiegeln.
ECU nach Anspruch 3, worin das Verbindungselement ein Verhältnis von der Gewindegröße zur Länge des Verbindungselements von etwa 3 : 5 aufweist.
ECU nach Anspruch 4, worin der ECU-Sensor konfiguriert ist, um den Betrag des Lösens des Verbindungselements zu erfassen.
ECU nach Anspruch 5, worin das Verbindungselement ein erstes Verbindungselement umfasst, das einem ersten drehenden Rad des Fahrzeugs zugeordnet ist, und weiterhin ein zweites Verbindungselement umfasst, das einem zweiten drehenden Rad des Fahrzeugs zugeordnet ist, wobei sich das erste drehende Rad und das zweite drehende Rad an gegenüberliegenden Enden des REPS befinden, und worin die Zahnstangenhubdaten Informationen über (i) einen Betrag des Lösens des ersten Verbindungselements und (ii) einen Betrag des Lösens des zweiten Verbindungselements umfassen.
Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Steuereinheit (ECU) in einem Fahrzeug, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen und Speichern eines ersten vordefinierten Werts (PD1) und eines zweiten vordefinierten Werts (PD2) in einem Speicher; Empfangen und Speichern eines rechtsgelernten Zahnstangenhubs (RLRT) und eines echten Zahnstangenmittenversatzes (TRCO) im Speicher; Erzeugen eines ersten rechten Zahnstangenhub-(RTR)-Schwellenwerts und eines zweiten RTR-Schwellenwerts basierend auf PD1, PD2, RLRT und TRCO; Verwenden eines Verbindungselements mit einem Verhältnis der Gewindegröße zur Länge des Verbindungselements von etwa 3:5, um ein inneres Zugstangen-Kugelgelenkgehäuse mit einer Lenkgetriebe-Zahnstange zu verbinden; Erzeugen von Zahnstangenhubdaten mit einem Zahnstangenhub rechts (RTR) basierend auf Daten von einem ECU-Sensor; und Setzen eines ersten Flags beim Bestimmen, dass RTR größer als der erste RTR-Schwellenwert ist, oder Setzen eines zweiten Flags beim Bestimmen, dass RTR kleiner oder gleich dem ersten RTR-Schwellenwert und größer als der zweite RTR-Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 7, worin die Zahnstangenhubdaten weiterhin einen Zahnstangenhub links (RTL) umfassen und weiterhin Folgendes umfassen: Empfangen und Speichern eines linksgelernten Zahnstangenhubs (LLRT) im Speicher; Erzeugen eines ersten linken Zahnstangenhub-(RTL)-Schwellenwerts und eines zweiten RTL-Schwellenwerts basierend auf PD1, PD2, LLRT und TRCO; und Setzen des ersten Flags beim Bestimmen, dass der RTL größer als der erste RTL-Schwellenwert ist, oder Setzen eines zweiten Flags beim Bestimmen, dass der RTL kleiner oder gleich dem ersten RTL-Schwellenwert und größer als der zweite RTL-Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin umfassend: Erkennen des Ausmaßes des Ausrückens des Verbindungselements mit dem ECU-Sensor; und Bereitstellen des ersten Flags und des zweiten Flags auf einem Computer Area Network (CAN)-Bus im Fahrzeug.
Verfahren nach Anspruch 9, worin das Verbindungselement ein erstes Verbindungselement umfasst, das mit einem ersten drehenden Rad des Fahrzeugs verbunden ist, und weiterhin Folgendes umfasst: Verwenden eines zweiten Verbindungselements, das einem zweiten drehenden Rad des Fahrzeugs zugeordnet ist, wobei das zweite Verbindungselement ein Verhältnis der Gewindegröße zur Länge des Verbindungselements von etwa 3 : 5 aufweist, wobei sich das erste drehende Rad und das zweite drehende Rad an gegenüberliegenden Enden des REPS befinden; und kontinuierliches und gleichzeitiges Erfassen von Informationen über (i) einen Betrag des Ausrückens des ersten Verbindungselements und (ii) einen Betrag des Ausrückens des zweiten Verbindungselements durch den ECU-Sensor.