Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eines Fahrzeugs, Lenksystem, Computerprogrammprodukt und Speichermedium

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eines Fahrzeugs mit einem Steer-by-Wire-Modul. Die Erfindung betrifft ferner ein Lenksystem und ein Computerprogrammprodukt zum Durchführen eines solchen Verfahrens sowie ein Speichermedium, auf welchem ein solches Computerprogrammprodukt gespeichert ist.

Bei Lenkungsfehlern und Lenkungsausfällen in Kraftfahrzeugen mit einer Steer- by- Wire- Lenkung kann ein Fahrzeug und insbesondere der Fahrer die Fähigkeit verlieren, die Position des Fahrzeugs translatorisch lateral zu verändern sowie rotatorisch durch eine Gierbewegung zu beeinflussen. Steer-by-Wire-Systeme sind aus verschiedenen Gründen dennoch ein vielversprechendes System für die Zukunft. Steer-by-Wire ermöglicht während einer vollautomatisierten Fahrt beispielsweise das Wegklappen und/oder Einziehen des Lenkrades. Hierdurch wird für den Fahrer, der während der vollautomatisierten Fahrt zum Passagier wird, mehr Platz für Aktivitäten geschaffen, wie beispielsweise Schlafen, Zeitung lesen und im Internet surfen. Ebenso werden durch das Wegklappen und Einziehen des Lenkrades neue Innenraumkonzepte, beispielsweise mit drehbaren Sitzen und ausklappbaren Tischen, ermöglicht. Zudem vermeidet die mechanische Entkopplung zwischen Lenkrad und Lenkaktuator eine ungewollte Falschbedienung während der vollautomatischen Fahrt. Selbst wenn das Lenkrad nicht weggeklappt oder eingezogen werden würde, führt eine versehentliche Auslenkung des Lenkrades nicht zu einer ungewollten Fahrzeugreaktion. Auch bei konventionellen Fahrzeugen ohne automatische Fahrfunktionen bietet Steer-by-Wire diverse Vorteile. Mittels Steer-by-Wire können beispielsweise Stabilisierungsfunktionen wie Seitenwind- Stabilisierung oder Gespann-Stabilisierung realisiert werden, da der Lenkeingriff vom Fahrer am Lenkrad nicht mehr wahrgenommen wird. Bei einem Ausweichassistenten kann der Fahrer mittels Steer-by-Wire im Notfall übersteuert werden.

Bei Steer-by-Wire-Systemen wird die mechanische Verbindung zwischen Lenkrad, Lenksäulenmodul und Lenkgetriebe an der Achse aufgebrochen und durch eine redundante Datenleitung ersetzt. Die vom Fahrer verdrehte Lenksäule als mechanische Rückfallebene entfällt. Das die Querdynamik beeinflussende Gesamtsystem, in der Regel insbesondere die Lenkung, muss daher bestimmte Sicherheits- und Verfügbarkeitsanforderung erfüllen. Zur Erfüllung dieser Sicherheitsanforderung muss das Steer-by-Wi re- System nach heutigem Stand der Technik und rechtlichen Vorgaben mindestens einfach redundant ausgelegt werden. Dies wird derzeit durch doppelte Wicklungen im Motor, ein doppelt vorgehaltenes Steuergerät, eine doppelte elektrische Energieversorgung sowie eine doppelte Datenkommunikation realisiert.

Bei aktuellen Steer-by-Wire-Systemen ist grundsätzlich eine doppelte Redundanz bzw. eine zweite Rückfallebene wünschenswert. Eine doppelte Redundanz könnte beispielsweise durch weitere Technik wie ein dreifach vorgehaltenes Steuergerät oder einen Motor mit dreifacher Wicklung, wie dies bereits in Flugzeugen verwendet wird, realisiert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Betriebssicherheit für ein Steer-by-Wi re- basiertes Lenksystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Lenksystems, insbesondere hinsichtlich einer erhöhten Betriebssicherheit, zu verbessern. Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, das Lenksystem gemäß Anspruch 8, das Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 9 sowie das Speichermedium gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Lenksystem, dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt, dem erfindungsgemäßen Speichermedium und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird und/oder werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren, insbesondere ein computerimplementiertes Verfahren, zum Betreiben eines Lenksystems eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Lenksystem ein Steer-by-Wire-Modul für einen Hauptlenkbetrieb des Fahrzeugs und ein Steer-by-Brake-Modul für einen Hilfslenkbetrieb des Fahrzeugs umfasst. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

Überwachen eines Funktionsbetriebs des Steer-by-Wire-Moduls während des Hauptlenkbetriebs, Erkennen eines Fehlerindikators für einen Fehler im Steer-by-Wire-Modul während des Hauptlenkbetriebs, und Treffen wenigstens einer Vorbereitungsmaßnahme anhand des erkannten Fehlerindikators, für ein mögliches Durchführen des Hilfslenkbetriebs mittels des Steer- by- Brake-Moduls.

Steer-by-Brake-Systeme bzw. entsprechende Module sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Steer-by-Brake wird bislang insbesondere für mehrachsige Nutzfahrzeuge wie LKW- Anhänger genutzt, um eine Kurvenfahrt des LKW-Anhängers mit reduziertem Reifenverschleiß zu ermöglichen. Steer-by-Brake ist für Nutzfahrzeuge insbesondere deshalb eine zielführende Lösung, da dort Fahrzeuge mit positivem Lenkrollradius über das Anbremsen der kurveninneren Räder an der Vorderachse effizient lenkbar sind. PKW können hingegen, je nach Auslegung, sowohl einen negativen als auch einen positiven Lenkrollradius haben. Bei einem negativen Lenkrollradius würde die Aktuierung der Lenkung das Giermoment aus der radselektiven Bremsung kompensieren. Eine Querführung nur durch radselektives Bremsen an der Vorderachse ist deshalb nicht immer ein zielführender Ansatz zum Lenken des PKW.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde nun allerdings der spezifische Nutzen des Querführungspotential eines Steer-by-Brake-Moduls für eine weitere Rückfallebene in einem Steer-by-Wire-basierten Lenksystem erkannt. Das erfindungsgemäße Verfahren wurde nun dahingehend weiterentwickelt, dass nach dem Erkennen des ersten Fehlerindikators die wenigstens eine spezifische Vorbereitungsmaßnahme, also noch in einer ersten Rückfallebene, für den möglicherweise nötigen Hilfslenkbetrieb in der zweite Rückfallebene getroffen bzw. durchgeführt wird. Im Vergleich zu einem klassischen Lenkbetrieb sind mit einem Hilfslenkbetrieb mittels Steer-by-Brake nur eingeschränkte Lenkeingriffe möglich, die deshalb bislang nicht als geeignet für eine zweite Rückfallebene eines Hilfslenkbetriebs in Betracht gezogen wurden. Im Rahmen der Erfindung wurde nun jedoch herausgefunden, dass ein Steer- by-Brake-Lenkvorgang mit geeigneten Vorbereitungsmaßnahmen relativ effektiv umgesetzt werden kann. Das heißt, mit geeigneten Vorbereitungsmaßnahmen ist es im Fehlerfall und/oder bei einem Ausfall des Steer-by-Wi re- Moduls möglich, eine ausreichende Steuerbarkeit des Fahrzeugs mittels des Steer-by-Brake-Moduls zu gewährleisten, um beispielsweise einen Unfall zu verhindern. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann folglich auf einfache Weise die Betriebssicherheit bei einem Steer-by-Wire-basierten Lenkbetrieb zuverlässig gewährleistet oder zumindest, im Vergleich zu bekannten Systemen, verbessert werden.

Vorbereitungsmaßnahmen können insbesondere dahingehend getroffen werden, dass der Fahrer und/oder das Fahrzeug im Falle eines Ausfalls des Steer-by-Wire-Moduls nur möglichst kleine Lenkbewegungen benötigen, um die akute Gefahrensituation zu meistern. Müssen der Fahrer und/oder das Fahrzeug nur kleine Lenkwinkel stellen, können diese durch das Steer-by- Brake-Modul wirksam abgebildet werden. Auf diese Weise bleibt das Fahrzeug in der zweiten Rückfallebene beherrschbar.

Unter dem insbesondere mittels Steer-by-Brake-Modul durchführbaren Hilfslenkbetrieb kann ein Lenkbetrieb verstanden werden, der zusätzlich zum Hauptlenkbetrieb oder an Stelle des Hauptlenkbetriebs durchgeführt wird. Ist das Steer-by-Wire-Modul beispielsweise noch teilweise einsetzbar, kann das Steer-by-Brake-Modul unterstützend verwendet werden. Ist das Steer-by- Wire-Modul vollständig ausgefallen, sodass für den Fahrer beispielsweise keine Lenkbewegung des Fahrzeugs durch das Lenkrad mehr möglich ist, kann der Lenkbetrieb in Form des Hilfs- bzw. eines Notlenkbetriebs vollständig durch das Steer-by-Brake-Modul übernommen werden. Liegt nun ein mittels geeigneter Vorbereitungsmaßnahmen eingeleiteter beherrschbarer Fährbetrieb vor, kann ein Unfall auf einfache und zugleich zuverlässige Weise verhindert werden.

Unter dem Fehlerindikator für einen Fehler kann ein Fehlerindikator für einen Fehler oder einen möglichen Fehler verstanden werden. Das heißt, durch den Fehlerindikator kann erkannt werden, ob das Steer-by-Wire-Modul einen Fehler bzw. eine Fehlfunktion aufweist, oder ob die Möglichkeit besteht, dass das Steer-by-Wire-Modul einen Fehler aufweist oder noch aufweisen wird. Das Erkennen des Fehlerindikators kann mittels einer geeigneten Erkennungseinheit des Lenksystems und/oder des Fahrzeugs durchgeführt werden. Eine solche Erkennungseinheit kann eine Sensorik zum Erkennen möglicher Fehler und/oder eine Recheneinheit zum Berechnen möglicher Fehler, insbesondere anhand von Daten, die durch die Sensorik ermittelt wurden, aufweisen. Die Sensorik kann Temperatursensoren, Drehzahlsensoren, Drehmomentsensoren, Winkelsensoren, Stromsensoren, Spannungssensoren und/oder Drucksensoren aufweisen. Die Recheneinheit kann ein Fahrzeugsteuergerät aufweisen oder als Teil des Fahrzeugsteuergerätes ausgestaltet sein. Die Recheneinheit kann in drahtgebundener und/oder drahtloser Signalverbindung mit den Sensoren stehen. Das Überwachen des Funktionsbetriebs kann mittels einer vergleichbaren Überwachungseinheit des Lenksystems und/oder des Fahrzeugs durchgeführt werden. Die Überwachungseinheit kann demnach eine geeignete Sensorik und eine geeignete Recheneinheit zum Durchführen der gewünschten Überwachung aufweisen.

Das Treffen der wenigstens einen Vorbereitungsmaßnahme anhand des erkannten Fehlerindikators kann dahingehend verstanden werden, dass basierend auf dem erkannten Fehlerindikator wenigstens eine spezifische Vorbereitungsmaßnahme oder unterschiedliche spezifische Vorbereitungsmaßnahmen getroffen werden können, um gezielt das Durchführen des Hilfslenkbetriebs mittels Steer-by-Brake-Modul zu ermöglich oder zumindest zu verbessern. Das heißt, die Vorbereitungsmaßnahmen können unter Berücksichtigung des möglicherweise durchzuführenden Hilfslenkbetrieb getroffen werden, um den Hilfslenkbetrieb anschließend im Zweitfehlerfall bzw. bei Eintreten der zweiten Rückfallebene zum Vermeiden eines Unfalls möglichst effektiv durchführen zu können.

Tritt ein Zweitfehlerfall ein, kann das Verfahren dahingehend weitergeführt werden, dass während des Hauptlenkbetrieb ein weiterer Fehlerindikator für einen weiteren Fehler im Steer- by-Wire-Modul erkannt wird und basierend auf dem weiteren Fehlerindikator der Hilfslenkbetrieb, insbesondere zum Schutz des Fahrzeugs und/oder der Fahrzeuginsassen, durchgeführt wird. Der Hilfslenkbetrieb kann auch in diesem Fall zusätzlich zum Hauptlenkbetrieb oder alternativ zum Hauptlenkbetrieb durchgeführt werden.

Das Steer-by-Wire-Modul und das Steer-by-Brake-Modul können als separate Lenkmodule bzw. Lenksysteme verstanden werden, wobei es möglich ist, dass die beiden Lenkmodule zumindest teilweise dieselben Funktionskomponenten aufweisen und/oder im Lenksystem nutzen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem Verfahren die wenigstens eine Vorbereitungsmaßnahme getroffen wird, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt oder vorhersehbar eine Kurve fahren wird. Demnach ist es möglich, dass die wenigstens eine Vorbereitungsmaßnahme nur dann getroffen wird, wenn eine aktive oder bevorstehende Kurvenfahrt des Fahrzeugs erkannt wird. Auf diese Weise kann das Verfahren besonders energieeffizient und bauteilschonend durchgeführt werden, da die wenigstens eine Vorbereitungsmaßnahme lediglich in einem ausgewählten potenziellen Gefahrenfall bzw. in einem Fall mit einem tendenziell höheren Gefahrenpotential getroffen wird. Fährt das Fahrzeug auf einer geraden Straße, zusätzlich vielleicht noch mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit, und es ist nicht erkennbar, dass in absehbarer Zeit eine Kurvenfahrt bevorsteht, ist es womöglich nicht notwendig, das Steer-by-Brake-Modul stets in Alarmbereitschaft zu versetzen, nur um für den äußerst unwahrscheinlichen Fall eines Totalversagens des Steer-by-Wire-Moduls Millisekunden zum Verhindern eines möglichen Unfalls zu gewinnen. Um zu beurteilen, ob das Fahrzeug eine Kurve fährt oder vorhersehbar eine Kurven fahren wird, können das Lenksystem und/oder das Fahrzeug eine geeignete Sensorik und/oder eine geeignete Recheneinheit aufweisen, die den aktuellen und zukünftigen Fahrzustand und/oder die Fahrweise des Fahrzeugs, beispielsweise auf einer ermittelbaren Routenerkennung und/oder Routenvorhersage, ermitteln können. Ferner ist es möglich, dass bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die wenigstens eine Vorbereitungsmaßnahme das Erstellen einer Fahrbedingung umfasst, gemäß welcher das Fahrzeug nur in einem definierten inneren Fahrbahnbereich der Kurve fahren darf oder soll. Mit anderen Worten, anhand des erkannten Fehlerindikators kann eine Fahrbedingung erstellt werden, gemäß welcher das Fahrzeug möglichst weit innen in der Kurve fährt oder fahren soll. Inwiefern das Fahrzeug unter Berücksichtigung der erstellten Fahrbedingung fährt, gefahren wird oder fahren soll hängt davon ab, auf welche Weise das Fahrzeug bewegt wird. Handelt es sich beispielsweise um ein autonom fahrendes Fahrzeug, kann das Fahrzeug anhand der erstellten Fahrbedingung automatisch im gewünschten inneren Fahrbahnbereich gefahren werden bzw. fahren. Das Eingreifen eines menschlichen Fahrers kann in diesem Fall verhindert oder gar nicht erst ermöglicht werden. Wird das Fahrzeug von einem menschlichen Fahrer gefahren, kann diesem die erstellte Fahrbedingung beispielsweise in Form einer Fahranweisung oder eines Fahrvorschlags auf einem Bildschirm innerhalb des Fahrzeugs angezeigt werden, sodass sich der Fahrer möglichst daran hält und die Kurve nicht zu weit außen, sondern möglichst weit innen durchfährt. Durch das Erstellen der Fahrbedingung kann auf einfache Weise eine proaktive Reduzierung eines Lenkbedarfes für einen etwaigen Fehlerfall im Steer-by-Wire-Modul während einer Kurvenfahrt geschaffen werden. Fährt das Fahrzeug im inneren Bereich der Kurve, besteht bei einem möglichen Ausfall des Hauptlenkbetriebs ein relativ großer Spielraum zu einem Außenbereich der Kurve, wodurch ein möglicher Unfall auch mit einer relativ kleinen Lenkbewegung mittels des Steer-by-Brake- Moduls verhindert werden kann.

Weiterhin ist es bei einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass die wenigstens eine Vorbereitungsmaßnahme das Aufbauen einer Bremskraft im Steer-by-Brake- Modul zum möglichen Durchführen des Hilfslenkbetriebs umfasst. Unter dem Aufbauen einer Bremskraft kann insbesondere das vorsorgliche und/oder vorbereitende Aufbauen einer Bremskraft, insbesondere in Form eines Bremsdrucks, im Lenksystem und/oder im Fahrzeug verstanden werden, wobei die Bremskraft bzw. der Bremsdruck zum möglichst verzögerungsfreien Betätigen von Bremsen des Fahrzeugs bzw. zum möglichst verzögerungsfreien Durchführen des Hilfslenkbetriebs mittels Steer-by-Brake-Modul aufgebaut wird. Der Bremskraftaufbau nimmt im Fahrzeug eine bestimmte Zeit in Anspruch. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann erreicht werden, dass zumindest in bestimmten Fahrsituationen, in welchen die entsprechende Vorbereitungsmaßnahme in Form der vorsorglich aufgebauten Bremskraft getroffen wurde, diese Zeit möglichst kurz ist und/oder verkürzt wird. Mit anderen Worten, Totzeiten für das Einleiten eines Steer-by-Brake Eingriffes können verkürzt oder minimiert werden. Die Bremskraft kann dahingehend aufgebaut werden, dass ein Fluiddruck in einem Hydraulik-Bremssystem erhöht wird. Zur Verkürzung von Totzeiten ist es ferner möglich, dass beispielsweise bei einem Steer-by-Brake-Modul für elektromechanische Bremsen ein Luftspiel zwischen Bremse und Rad des Fahrzeugs als Vorbereitungsmaßnahme mechanisch verringert wird.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ist es außerdem möglich, dass die wenigstens eine Vorbereitungsmaßnahme eine Geschwindigkeitsreduzierung des Fahrzeugs, das Einstellen einer maximal möglichen Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder das für einen Fahrer des Fahrzeugs wahrnehmbare Anzeigen einer empfohlenen Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs umfasst. Kleine Kurvenradien können bei niedrigen Geschwindigkeiten besser als bei hohen bzw. höheren Geschwindigkeiten umgesetzt werden. Das heißt, durch eine Geschwindigkeitsreduktion kann das Querführungspotential in einem Hilfslenkbetrieb mittels Steer-by-Brake-Modul erhöht werden. Die Geschwindigkeitsreduktion kann direkt nach dem Erkennen des Fehlerindikators eingeleitet werden, insbesondere wenn zusätzlich erkannt wird, dass das Fahrzeug eine Kurve fährt oder vorhersehbar eine Kurve fahren wird bzw. zeitnah in eine Kurve einfahren wird. Inwiefern die wenigstens eine Vorbereitungsmaßnahme eine Geschwindigkeitsreduzierung des Fahrzeugs, das Einstellen einer maximal möglichen Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder das für einen Fahrer des Fahrzeugs wahrnehmbare Anzeigen einer empfohlenen Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs umfasst hängt davon ab, auf welche Weise das Fahrzeug bewegt wird und/oder welche Art von Fahrzeug bewegt wird. Handelt es sich beispielsweise um ein autonom fahrendes Fahrzeug das aktuell auch autonom bewegt wird, kann beispielsweise automatisch, insbesondere abhängig von Umgebungsbedingungen wie einem Straßenverlauf und/oder einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Geschwindigkeitsreduzierung durchgeführt werden. Das Verändern der Fahrzeuggeschwindigkeit durch einen menschlichen Fahrer kann in diesem Fall verhindert oder gar nicht erst ermöglicht werden. Wird das Fahrzeug von einem menschlichen Fahrer gefahren, kann diesem eine empfohlene Höchstgeschwindigkeit auf einem Bildschirm innerhalb des Fahrzeugs angezeigt werden, sodass sich der Fahrer möglichst daran hält und das Fahrzeug entsprechend abbremst oder nicht über die empfohlene Höchstgeschwindigkeit beschleunigt.

Darüber hinaus ist es bei einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, dass die wenigstens eine Vorbereitungsmaßnahme ein Ergänzen eines mittels Steer-by-Wire-Moduls durchgeführten Hauptlenkbetriebs durch einen mittels Steer-by-Brake-Modul durchgeführten Hilfslenkbetrieb umfasst. So kann beispielsweise bereits ohne Anzeichen eines Totalausfalls des Steer-by-Wire-Moduls bzw. des Hauptlenkbetriebs an einer Fahrzeugachse, beispielsweise durch Untersteuereingriffe, das Steer-by-Wire-Modul bei der Spurführung unterstützt werden. So kann das Steer-by-Brake-Modul das Steer-by-Wire-Modul beispielsweise bei einer Kurvenfahrt bei jeder Abweichung gegenüber einer durch den Fahrer vorgegebenen T rajektorie direkt und ohne Verzögerung unterstützen. Hilfreich ist dabei ferner, dass die Lenkung sich bei einem Ausfall eines Lenkungsstellers ohne dessen Stellkräfte erst „gerade Stellen“ muss. Mit dem Geradestellen der Lenkung kann die Unterstützung durch das Steer-by-Brake-Modul einrampen. Zur Verringerung einer Ansprechzeit bzw. Totzeit zwischen dem Ausfall des Steer- by-Wi re- Moduls bzw. des Hauptlenkbetriebs und dem Eingriff des Steer-by-Brake-Moduls bzw. dem Start des Hilfslenkbetriebs kann ein Watchdog verwendet werden. Auf diese Weise kann bereits bei ersten Indizien für einen kritischen möglichen Fehler im Steer-by-Wire-Modul bzw. im Hauptlenkbetrieb eine erste Lenkunterstüzung mittels des Steer-by-Brake-Moduls realisiert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass die wenigstens eine Vorbereitungsmaßnahme abhängig von Umgebungsbedingungen in einer Umgebung des Fahrzeugs getroffen wird. So kann die Vorbereitungsmaßnahme beispielsweise abhängig davon getroffen werden, ob es regnet und die Fahrbahn nass ist, ob es schneit und die Fahrbahn entsprechend mit Schnee bedeckt sein könnte und/oder ob beispielsweise Nebel und dadurch eine entsprechend eingeschränkte Sicht erkannt werden. Unter den Umgebungsbedingungen können mithin insbesondere Witterungsverhältnisse, Lichtverhältnisse und/oder Fahrbahnverhältnisse verstanden werden. Unter Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen kann das möglicherweise einzusetzende Steer-by-Brake-Modul besonders effektiv betrieben bzw. verwendet werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Lenksystem für ein Fahrzeug, aufweisend ein Steer-by-Wire-Modul für einen Hauptlenkbetrieb und ein Steer-by-Brake-Modul für einen Hilfslenkbetrieb, wobei das Lenksystem konfiguriert und ausgestaltet ist zum:

Überwachen eines Funktionsbetriebs des Steer-by-Wire-Moduls während des Hauptlenkbetriebs,

Erkennen eines Fehlerindikators für einen möglichen Fehler im Steer-by-Wire-Modul während des Hauptlenkbetriebs, und

Treffen wenigstens einer Vorbereitungsmaßnahme anhand des erkannten Fehlerindikators zum möglichen Durchführen des Hilfslenkbetriebs mittels des Steer-by- Brake-Moduls.

Damit bringt das erfindungsgemäße Lenksystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben worden sind. Weiterhin wird im Rahmen der Erfindung ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, das Befehle umfasst, die bewirken, dass das vorstehend beschriebene Lenksystem die ebenfalls vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte ausführt und/oder dass in einem solchen Lenksystem die beschriebenen Verfahrensschritte ausgeführt werden. Ergänzend betrifft die Erfindung ein computerlesbares, insbesondere nichtflüchtige Speichermedium, auf dem ein solches Computerprogrammprodukt gespeichert ist.

Das Computerprogrammprodukt kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache und/oder Maschinensprache wie beispielsweise in JAVA, C++, C# und/oder Python implementiert sein. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem computerlesbaren Speichermedium wie einer Datendisk, einem Wechsellaufwerk, einem flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicher, oder einem eingebauten Speicher/Prozessor abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie ein Fahrzeugsteuergerät derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogrammprodukt in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden und/oder sein, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer heruntergeladen werden kann. Das Computerprogrammprodukt kann sowohl mittels einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektronischer Schaltungen, das heißt in Hardware oder in beliebig hybrider Form, das heißt mittels Software- Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden und/oder sein.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Es zeigen jeweils schematisch:

Figur 1 ein Fahrzeug mit einem Lenksystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 ein Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogrammprodukt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Figur 3 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem Lenksystem 11, das ein Steer- by- Wire- Modul 12 für einen Hauptlenkbetrieb und ein Steer-by-Brake-Modul 13 für einen Hilfslenkbetrieb aufweist. Das Lenksystem 11 weist ferner ein Steuergerät 16 auf, das mit dem Steer-by-Wire- Modul 12 sowie dem Steer-by-Brake-Modul 13 in Signalverbindung steht. Das Lenksystem 11 weist ferner (nicht dargestellt) eine Sensorik und eine Aktorik auf, mittels welchen der gewünschte Lenkbetrieb realisierbar ist. Das Lenksystem 11 ist konfiguriert und ausgestaltet, die mit Bezug auf Fig. 3 beschriebenen Verfahrensschritte auszuführen.

Fig. 2 zeigt ein computerlesbares und nichtflüchtiges Speichermedium 15 mit einem darauf gespeicherten Computerprogrammprodukt 14. Das Computerprogrammprodukt 14 umfasst Befehle, die bewirken, dass das Lenksystem 11 die mit Bezug auf Fig. 3 beschriebenen Verfahrensschritte ausführt. Das in Fig. 2 gezeigte Computerprogrammprodukt 14 könnte zum Ausführen des nachfolgend beschriebenen Verfahrens in dem in Fig. 1 gezeigten Steuergerät 16 installiert sein.

In Fig. 3 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Betreiben des in Fig. 1 gezeigten Lenksystems 11 dargestellt. Verfahrensgemäß wird in einem Schritt S1 der Funktionsbetrieb des Steer-by-Wire-Moduls 12 während des Hauptlenkbetriebs überwacht. Insbesondere wird mittels geeigneter Sensorik und/oder Rechenschritte ermittelt, ob es im Steer-by-Wire-Modul 12 Anzeichen für Fehler bzw. Fehlfunktionen gibt. In Schritt S2 wird nun ein Fehlerindikator für einen Fehler im Steer-by-Wire-Modul 12 während des Hauptlenkbetriebs ermittelt. Ferner wird in Schritt S2 mittels geeigneter Sensorik und Rechenschritte erkannt, ob das Fahrzeug 10 aktuell eine Kurve fährt oder vorhersehbar eine Kurve fahren wird bzw. bald in eine Kurve einfahren wird. Wir eine aktuelle oder kurz bevorstehende Kurvenfahrt erkannt, werden in einem dritten Schritt S3 anhand des erkannten Fehlerindikators ausgewählte Vorbereitungsmaßnahmen getroffen, um das Fahrzeug gezielt auf ein möglicherweise bevorstehendes Durchführen des Hilfslenkbetriebs mittels des Steer-by-Brake-Moduls 13 vorzubereiten.

Die Vorbereitungsmaßnahmen können abhängig von der aktuellen Fahrsituation, beispielsweise abhängig von Umgebungsbedingungen in einer Umgebung des Fahrzeugs 10 unterschiedlich getroffen werden. Darüber hinaus können die Vorbereitungsmaßnahmen abhängig von der Art des Fahrzeugs 10 und auch abhängig von der aktuellen Fahrweise des Fahrzeugs 10, beispielsweise abhängig von einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder abhängig von einer autonom oder menschlich geführten Fahrt, getroffen werden. Handelt es sich beispielsweise um ein autonom fahrendes Fahrzeug 10, können andere Vorbereitungsmaßnahmen getroffen werden als in einem Fahrzeug 10, das von einem menschlichen Fahrer gefahren wird.

Abhängig vom jeweiligen Einzelfall können die Vorbereitungsmaßnahmen das Erstellen einer Fahrbedingung umfassen, gemäß welcher das Fahrzeug 10 nur in einem definierten inneren Fahrbahnbereich der Kurve fahren darf oder fahren soll. Weiterhin können die Vorbereitungsmaßnahmen das Aufbauen einer Bremskraft im Steer-by-Brake-Modul 13 zum möglichen Durchführen des Hilfslenkbetriebs umfassen. Darüber hinaus können die Vorbereitungsmaßnahmen eine Geschwindigkeitsreduzierung des Fahrzeugs 10, das Einstellen einer maximal möglichen Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und/oder das für einen Fahrer des Fahrzeugs 10 wahrnehmbare Anzeigen einer empfohlenen Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 umfassen. Außerdem können die Vorbereitungsmaßnahmen ein Ergänzen eines mittels Steer-by-Wire-Moduls 12 durchgeführten Hauptlenkbetriebs durch einen mittels Steer-by-Brake-Modul 13 durchgeführten Hilfslenkbetrieb umfassen.

Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. Das heißt, die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden. So ist es beispielsweise möglich, dass, sofern die einem ursprünglich eingestellten Lenkwinkel entsprechende Querbeschleunigung bzw. Lenkwirkung durch das Steer-by-Brake-Modul 13 nicht mehr darstellbar ist, eine maximal mögliche Querführung des Fahrzeuges 10 mittels des Steer-by-Brake-Moduls 13 angestrebt bzw. durchgeführt wird. Gleichzeitig wird in diesem Fall, um die Unfallschwere zu minimieren, eine maximale Geschwindigkeitsreduktion mittels des Steer-by-Brake-Moduls 13 angestrebt bzw. durchgeführt. Je nach Achskonzept des Fahrzeugs 10 kann dabei eine maximale Querbeschleunigung unter erhöhtem Schlupf oder blockieren einzelner Räder erreicht werden, da die mit diesen Rädern dann gestellten Lenkwinkel keine Bedeutung mehr für die Fahrzeugführung haben und ausschließlich eine Verzögerungskraft wirkt. Je nach Achskonstruktion kann dadurch eine besonders große Querbeschleunigung erreicht werden. Bezugszeichenliste Fahrzeug Lenksystem Steer-by-Wire-Modul Steer-by-Brake-Modul Computerprogrammprodukt Speichermedium Steuergerät