DE102010026208A1

DE102010026208A1 - Verfahren und Systeme zur Verringerung der Rauheit bei Endstellung

Info

Publication number: DE102010026208A1
Application number: DE102010026208A
Authority: DE
Inventors: Anthony J. Saginaw Champagne
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC; Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2011-03-17
Also published as: US20110010049A1; CN101954926B; US20110010053A1; US7933700B2; CN101954926A; US7920946B2

Abstract

Es wird ein Steuersystem zum Steuern eines Lenksystems geschaffen. Das Steuersystem umfasst ein erstes Modul, das eiinen Befehlseinstellwert auf der Basis einer gegenwärtigen Position eines Lenkrades des Lenksystems relativ zu einem Endstellungsbereich abschätzt. Ein zweites Modul erzeugt einen Motorunterstützungsbefehl auf der Basis des Befehlseinstellwerts, um das Lenksystem zu steuern.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Verfahren und ein System zum Steuern eines Lenksystems und insbesondere auf Verfahren und ein System zum Verringern der Rauheit bei Endstellung bzw. am Wegende in einem Lenksystem.
HINTERGRUND
Der subjektive Eindruck von Fahrzeuglenksystemen kann durch das Systemverhalten bei Endstellung beeinflusst werden. Ein negativer Eindruck kann entstehen, wenn ein raues, abruptes Gefühl besteht, wenn bis zu den Endanschlägen [engl.: into the corners] gelenkt wird. In einigen Anwendungen verursacht ein Schlagen von Metall auf Metall aufgrund der Lenkzahnstangen-Endstellungsausrüstung sowohl hörbare als auch fühlbare Störungen.
In bekannten Anwendungen wird das Gefühl bei Endstellung hauptsächlich durch die Zahnstangen-Bewegungsanschlag-Nachgiebigkeit beeinflusst. Wenn ein Defizit im subjektiven Eindruck bei Endstellung festgestellt wird, können es die Kosten und/oder die Zeitvorgabe verhindern, eine Lösung durch Änderungen an den Zahnstangen-Weganschlägen zu linden.
ZUSAMMENFASSUNG
Daher wird ein Steuersystem für ein Lenksystem geschaffen. Das Steuersystem umfasst ein erstes Modul, das einen Befehlseinstellwert auf der Basis einer gegenwärtigen Position eines Lenkrades des Lenksystems relativ zu einem Endstellungsbereich abschätzt. Ein zweites Modul erzeugt einen Motorunterstützungsbefehl auf der Basis des Befehlseinstellwerts, um das Lenksystem zu steuern.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der Gegenstand, der als Erfindung betrachtet wird, ist in den Ansprüchen am Ende der Patentbeschreibung speziell hervorgehoben und deutlich beansprucht. Die vorangehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:
1 ein Funktionsblockdiagramm ist, das ein Fahrzeug mit einem Lenksteuersystem gemäß der Erfindung darstellt;
2A–2C Graphen sind, die einen Verstärkungswert des Lenksteuersystems gemäß der Erfindung darstellen;
3 ein Datenflussdiagramm ist, das ein Lenksteuersystem gemäß der Erfindung darstellt;
4 ein Ablaufplan ist, der ein Lenksteuerverfahren gemäß der Erfindung darstellt;
5 ein Ablaufplan ist, der ein Verstärkungsbestimmungsverfahren gemäß der Erfindung darstellt; und
6 ein Ablaufplan ist, der ein Dämpfungsbestimmungsverfahren gemäß der Erfindung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung soll die vorliegende Offenbarung, die Anwendung oder die Verwendungen nicht begrenzen. Selbstverständlich geben in den ganzen Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale an.
In 1, wobei die Erfindung mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen beschrieben wird, ohne sie zu begrenzen, ist ein Fahrzeug 10 mit einem Lenksystem 12 dargestellt. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Lenksystem 12 ein Lenkrad 14, das mit einer Lenkwelle 16 gekoppelt ist. In einer Ausführungsform ist das Lenksystem 12 ein elektrisches Servolenksystem (EPS-System), das ferner eine Lenkunterstützungseinheit 18 umfasst, die mit der Lenkwelle 16 des Lenksystems 12 und mit Lenkspurstangen 20, 22 des Fahrzeugs 10 koppelt. Die Lenkunterstützungseinheit 18 umfasst beispielsweise einen Zahnstangenlenkmechanismus (nicht dargestellt), der über die Lenkwelle 16 mit einem Lenkaktuatormotor und einer Verzahnung gekoppelt sein kann. Während des Betriebs, wenn das Lenkrad 14 von einem Fahrzeugfahrer gedreht wird, schafft der Motor der Lenkunterstützungseinheit 18 die Unterstützung zum Bewegen der Lenkspurstangen 20, 22, was wiederum jeweils Achsschenkel 24, 26 bewegt, die jeweils mit Laufrädern 28, 30 des Fahrzeugs 10 gekoppelt sind.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Fahrzeug 10 ferner verschiedene Sensoren 31, 32, 33, die beobachtbare Bedingungen des Lenksystems 12 und/oder des Fahrzeugs 10 detektieren und messen. Die Sensoren 31, 32, 33 erzeugen Sensorsignale auf der Basis der beobachtbaren Bedingungen. In einem Beispiel ist der Sensor 31 ein Drehmomentsensor, der das durch den Fahrer des Fahrzeugs 10 auf das Lenkrad 14 aufgebrachte Drehmoment erfasst. Der Drehmomentsensor erzeugt ein Fahrerdrehmomentsignal auf der Basis dessen. In einem anderen Beispiel ist der Sensor 32 ein Motordrehzahlsensor, der eine Drehzahl des Motors der Lenkunterstützungseinheit erfasst. Der Sensor 32 erzeugt ein Motordrehzahlsignal auf der Basis des dessen. In noch einem anderen Beispiel ist der Sensor 33 ein Lenkrad-Positionssensor, der eine Position des Lenkrades erfasst. Der Sensor 33 erzeugt ein Lenkrad-Positionssignal auf der Basis dessen.
Ein Steuermodul 40 steuert den Betrieb des Lenksystems 12 auf der Basis von einem oder mehreren der Sensorsignale und ferner auf der Basis der Lenksteuersysteme und -verfahren der vorliegenden Offenbarung. Im Allgemeinen erzeugen die Lenksteuersysteme und -verfahren der vorliegenden Offenbarung einen Endunterstützungsbefehl für den Motor der Lenkunterstützungseinheit 18, um die Rauheit bei Endstellung bzw. am Wegende zu steuern. In verschiedenen Ausführungsformen wenden die Lenksteuersysteme und -verfahren einen Befehlseinstellwert wie z. B. eine Verstärkung und/oder eine Dämpfung auf den Endunterstützungsbefehl an, um die Rauheit bei Endstellung zu verringern.
In verschiedenen Ausführungsformen variiert die Anwendung der Verstärkung in Abhängigkeit davon, ob das Lenksystem 12 (1) in einen Endstellungsbereich eintritt, den Endstellungsbereich verlässt und/oder innerhalb des Endstellungsbereichs arbeitet. Wie in 2A gezeigt, wird beispielsweise, wenn anfänglich in den Endstellungsbereich eingetreten wird, die Verstärkung als Funktion der Lenkradposition auf der Basis einer ersten Verstärkungskurve auf null skaliert. Die erste Verstärkungskurve ist durch die vorbestimmten Werte Angle1 bzw. Winkel1 und RangeIn bzw. BereichEin definiert. Wie in 2B gezeigt, bleibt, wenn innerhalb des Endstellungsbereichs gearbeitet wird, die Verstärkung null. Eine zweite Verstärkungskurve ist jedoch in Vorbereitung auf das Verlassen des Endstellungsbereichs definiert. Die zweite Verstärkungskurve ist durch den Wert Angle1new bzw. Winkel1neu und den vorbestimmten Wert RangeOut bzw. BereichAus definiert. Wie in 2C gezeigt, wird, wenn der Endstellungsbereich verlassen wird, der Wert von Angle1new kontinuierlich aktualisiert, um die Verstärkungskurve einzustellen.
In 3 stellt nun ein Datenflussdiagramm Ausführungsformen des Steuermoduls 40 von 1 dar, das zum Steuern des Lenksystems 12 von 1 verwendet wird. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Steuermodul 40 ein oder mehrere Untermodule und Datenspeicher umfassen. Wie hierin verwendet, beziehen sich die Begriffe Modul und Untermodul auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, zweckgebunden oder Gruppe) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Wie zu erkennen ist, können die in 2 gezeigten. Untermodule kombiniert und/oder ferner aufgeteilt werden, um ebenso den Endunterstützungsbefehl 82 für das Lenksystem 12 (1) zu erzeugen, um die Rauheit bei Endstellung zu verringern. Eingaben in das Steuermodul 40 können von den Sensoren 31, 32, 33 (1) des Fahrzeugs 10 (1) erzeugt werden, können von anderen Steuermodulen (nicht dargestellt) innerhalb des Fahrzeugs 10 (1) empfangen werden, können modelliert werden und/oder können vordefiniert sein.
In einem Beispiel umfasst das Steuermodul 40 ein Positionsbestimmungsmodul 42, ein Zustandsbestimmungsmodul 44, ein Winkelbestimmungsmodul 46, ein Bereichsbestimmungsmodul 48, ein Motorgeschwindigkeits-Bestimmungsmodul 50, ein Verstärkungsbestimmungsmodul 52, ein Dämpfungsbestimmungsmodul 54 und ein Endunterstützungsbefehl-Bestimmungsmodul 56.
Das Positionsbestimmungsmodul 42 empfängt als Eingabe ein Lenkradwinkelsignal 58. Das Positionsbestimmungsmodul 42 bereitet das Lenkradwinkelsignal 58 auf und erzeugt die Lenkradposition 60. Das Positionsbestimmungsmodul 42 bereitet das Lenkradwinkelsignal 58 unter Verwendung eines Tiefpassfilters auf. In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Eckfrequenz des Tiefpassfilters vordefiniert sein. In verschiedenen Ausführungsformen bestimmt das Positionsbestimmungsmodul 42 einen Absolutwert des Lenkradwinkelsignals 58 vor der Anwendung des Tiefpassfilters. Wie zu erkennen ist, kann in alternativen Ausführungsformen der Absolutwert durch das Positionsbestimmungsmodul 42 nach der Anwendung des Tiefpassfilters auf das Lenkradwinkelsignal 58 bestimmt werden. Außerdem bestimmt das Positionsbestimmungsmodul 42 ein Lenkradpositionsvorzeichen 61 des Lenkradwinkelsignals 58, um eine Richtung anzugeben.
Das Motorgeschwindigkeits-Bestimmungsmodul 50 empfängt als Eingabe ein Motordrehzahlsignal 62 und das Vorzeichen 61. Das Motorgeschwindigkeits-Bestimmungsmodul 50 bereitet ebenso das Motordrehzahlsignal 62 auf, um die Motorgeschwindigkeit 64 zu erzeugen. Das Motorgeschwindigkeits-Bestimmungsmodul 50 bereitet beispielsweise das Motordrehzahlsignal 62 unter Verwendung eines Tiefpassfilters auf. Das Vorzeichen 61 kann verwendet werden, um die Motorgeschwindigkeit 64 für negative Winkel zu invertieren.

Das Zustandsbestimmungsmodul 44 empfängt als Eingabe die Lenkradposition 60, das Lenkradvorzeichen 61 und die Motorgeschwindigkeit 64. Auf der Basis der Eingaben bestimmt das Zustandsbestimmungsmodul 44 einen Lenkradzustand 66 auf der Basis dessen, ob das Lenksystem 12 (1) in einen Endstellungsbereich eintritt, innerhalb des Bereichs bleibt oder den Bereich verlässt. Tabelle 1 fasst Bedingungen für jeden Zustand 66 zusammen.

Bedingung	Lenkradposition	Zustand
In Bereich eintreten	HW-Position größer als Angle1 UND Motorgeschwindigkeit größer als VelTrans	2
Im Bereich bleiben	HW-Position größer als Angle1 UND Motorgeschwindigkeit größer als –VelTrans UND Motorgeschwindigkeit geringer als +VelTrans	3
Bereich verlassen	HW-Position größer als Angle1 UND Motorgeschwindigkeit geringer als –VelTrans	4
Außerhalb des Bereichs	HW-Position geringer als Angle1	1

Tabelle 1

Wie in Tabelle 1 gezeigt, entspricht der Zustand ”2” dem Zustand des Eintritts in den Endstellungsbereich. Um in diesem Zustand zu sein, überschreitet die Lenkradposition 60 den vorbestimmten Schwellenwert Angle1 und die Motorgeschwindigkeit 64 ist größer als der vorbestimmte positive Wert des Schwellenwerts VelTrans. Der Zustand ”3” entspricht dem Zustand des Bleibens innerhalb des Bereichs. Um in diesem Zustand zu sein, überschreitet die Lenkradposition 60 den vorbestimmten Schwellenwert Angle1 und die Motorgeschwindigkeit 64 ist größer als der vorbestimmte negative Wert des Schwellenwerts VelTrans und geringer als der vorbestimmte positive Wert des Schwellenwerts VelTrans.
Der Zustand ”4” entspricht dem Zustand des Verlassens des Bereichs. Um im Zustand des Verlassens des Bereichs zu sein, überschreitet die Lenkradposition 60 den vorbestimmten Schwellenwert Angle1 und die Motorgeschwindigkeit 64 ist geringer als der vorbestimmte negative Wert des Schwellenwerts VelTrans. Der Zustand ”1” entspricht dem Zustand außerhalb des Bereichs (ein normaler Zustand). Um im Zustand außerhalb des Bereichs zu sein, ist die Lenkradposition 60 geringer als der vorbestimmte Schwellenwert Angle1.
Das Bereichsbestimmungsmodul 48 empfängt als Eingabe die Lenkradposition 60 und einen Getriebegang 68. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Getriebegang 68 von einem Antriebsstrang-Steuermodul empfangen werden und kann den gegenwärtigen Gang des Fahrzeuggetriebes angeben, beispielsweise Vorwärtsgänge (z. B. erster Gang, zweiter Gang, dritter Gang usw.) und einen Rückwärtsgang. Das Bereichsbestimmungsmodul 48 bestimmt einen Lenkrad-Bereichswert 70, der anzuwenden ist, wenn in den Endstellungsbereich eingetreten oder dieser verlassen wird. Das Bereichsbestimmungsmodul 48 bestimmt beispielsweise, ob der Bereich 70 auf einen vorbestimmten Wert von RangeIn oder RangeOut gesetzt werden sollte. Tabelle 2 fasst beispielhafte Bedingungen zum Bestimmen des Bereichs 70 zusammen.

Aktualisierungsbedingung Bewertung Bereichsaktualisierung

Normaler Betrieb, Bereich zurücksetzen HW-Position < Angle1 RangeIn

Bereich ändern HW-Position > Angle1 + RangeIn RangeOut

Tabelle 2
Wie in Tabelle 2 gezeigt, wird, wenn die Lenkradposition 60 geringer als der vorbestimmte Schwellenwert Angle1 ist, der Bereich 70 auf den vorbestimmten Wert RangeIn gesetzt. Wenn die Lenkradposition 60 den vorbestimmten Schwellenwert Angle1 + RangeIn überschreitet, wird der Bereich 70 auf den vorbestimmten Wert RangeOut gesetzt und hält diesen Wert, bis die Lenkradposition wieder geringer ist als der vorbestimmte Schwellenwert Angle1. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Bereichsbestimmungsmodul 48 den Getriebegang 68 verwenden, um festzustellen, wenn die Änderung des Bereichs 70 stattfinden sollte. Wenn beispielsweise das Getriebe im Rückwärtsgang arbeitet, geschieht der Wechsel des Bereichs 70 zwischen RangeIn und RangeOut. Wenn das Getriebe in einem Vorwärtsgang arbeitet, bleibt der Bereich 70 auf RangeIn gesetzt.

Das Winkelbestimmungsmodul 46 empfängt als Eingabe die Lenkradposition 60, den Bereich 70 und den Getriebegang 68. Das Winkelbestimmungsmodul 46 bestimmt den Lenkradwinkel 72, bei dem die Verstärkung beginnt, von eins auf null abzunehmen. In verschiedenen Ausführungsformen nimmt der Winkel 72 zu, wenn die Lenkradposition 60 zu den Endanschlägen [engl.: corners] gedreht wird. Die Tabelle 3 fasst beispielhafte Bedingungen zum Bestimmen der Aktualisierungen für den Winkel 72 zusammen.

Aktualisierungsbedingung	Bewertung	Winkelaktualisierung
Normaler Betrieb	HW-Position < Angle1	Angle1
Bereich verlassen	HW-Position < Angle – Delta UND Angle >= Angle1 + RangeIn – RangeOut	HW-Position
In Bereich eintreten	HW-Position > Angle + Range + Delta	HW-Position – Range

Tabelle 3

Wie in Tabelle 3 gezeigt, wird, wenn die Lenkradposition 60 geringer ist als der vorbestimmte Schwellenwert Angle1, der Winkel 72 auf den vorbestimmten Schwellenwert Angle1 zurückgesetzt. Wenn die Lenkradposition 60 den Winkel 72 plus den Bereich 70 plus ein vorbestimmtes Delta überschreitet, wird der Winkel 72 auf die gegenwärtige Lenkradposition 60 minus den Bereich 70 aktualisiert (z. B. um beispielsweise den Bereich mit null Verstärkung anzugeben). In verschiedenen Ausführungsformen wird, wenn die Lenkradposition 60 geringer ist als der Winkel 72 minus das vorbestimmte Delta und der Winkel 72 größer ist als der vorbestimmte Schwellenwert Angle1 plus RangeIn minus RangeOut, der Winkel 72 auf die Lenkradposition 60 aktualisiert (z. B. um einen Verstärkungsbereich von eins anzugeben).
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Winkelbestimmungsmodul 46 den Getriebegang 68 verwenden, um festzustellen, wenn die Änderung des Winkels 72 stattfinden sollte. Wenn beispielsweise das Getriebe im Rückwärtsgang arbeitet, geschieht die Änderung des Winkels 72. Wenn das Getriebe in einem Vorwärtsgang arbeitet, bleibt der Winkel 72 auf den vorbestimmten Schwellenwert Angle1 gesetzt.
Das Verstärkungsbestimmungsmodul 52 empfängt als Eingabe den Zustand 66, die Lenkradposition 60, den Winkel 72 und den Bereich 70. Auf der Basis der Eingaben bestimmt das Verstärkungsbestimmungsmodul 52 einen Verstärkungswert 74. Wie im Hinblick auf 3 genauer erörtert wird, bestimmt das Verstärkungsbestimmungsmodul 52 die Verstärkung 74 als gleich eins, wenn die Lenkradposition 60 einen ersten Winkel erreicht; und bestimmt die Verstärkung 74 als gleich null, wenn die Lenkradposition 60 einen zweiten Winkel erreicht. Wenn die Lenkradposition 60 zwischen dem ersten Winkel und dem zweiten Winkel liegt, kann die Verstärkung 74 von eins bis null variieren. Der erste Winkel und der zweite Winkel werden auf der Basis des Winkels 72 und des Bereichs 70 bestimmt. In verschiedenen Ausführungsformen wendet das Verstärkungsbestimmungsmodul 52 ferner ein Tiefpassfilter auf die Verstärkung 74 an. Die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters wird auf der Basis des Zustandes 66 bestimmt.
Das Dämpfungsbestimmungsmodul 54 empfängt als Eingabe die Motorgeschwindigkeit 64, die Lenkradposition 60, ein Lenkrad-Drehmomentsignal 76 und das Lenkradvorzeichen 61. Auf der Basis der Eingaben bestimmt das Dämpfungsbestimmungsmodul 54 einen Dämpfungswert 78. Wie im Hinblick auf 4 genauer erörtert wird, bestimmt das Dämpfungsbestimmungsmodul 54 den Dämpfungswert 78 als gleich null, wenn die Lenkradposition 60 außerhalb des Endstellungsbereichs liegt; und bestimmt den Dämpfungswert 78 als gleich einem von null verschiedenen Wert, wenn die Lenkradposition 60 innerhalb des Endstellungsbereichs liegt.
Das Endunterstützungsbefehl-Bestimmungsmodul 56 empfängt als Eingabe die Verstärkung 74, die Dämpfung 78 und einen Motordrehmomentbefehl 80. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Motordrehmomentbefehl 80 durch andere Untermodule innerhalb des Steuermoduls 40 bestimmt werden. Das Endunterstützungsbefehl-Bestimmungsmodul 56 wendet die Verstärkung 74 und/oder die Dämpfung 78 auf den Motordrehmomentbefehl 80 an und erzeugt auf der Basis dessen einen Endunterstützungsbefehl 82. Der Endunterstützungsbefehl 82 kann verwendet werden, um den Motor der Lenkunterstützungseinheit 18 (1) zu steuern.
In einem Beispiel wendet das Endunterstützungsbefehl-Bestimmungsmodul 56 die Verstärkung 74 auf den Motordrehmomentbefehl 80 an, um den Motordrehmomentbefehl 80 nahe dem Endstellungsbereich zu skalieren. In einem anderen Beispiel subtrahiert das Endunterstützungsbefehl-Bestimmungsmodul 56 die Dämpfung 78 vom Motordrehmomentbefehl 80. Wie zu erkennen ist, kann, wenn sowohl die Verstärkung 74 als auch die Dämpfung 78 auf den Motordrehmomentbefehl 80 angewendet werden, die Dämpfung 78 subtrahiert werden, bevor oder nachdem die Verstärkung 74 auf den Motordrehmomentbefehl 80 angewendet wird.
Mit Bezug auf 4 und mit weiterem Bezug auf 3 stellt nun ein Ablaufplan ein Lenksteuerverfahren dar, das vom Steuermodul 40 von 1 durchgeführt werden kann. Wie angesichts der Offenbarung zu erkennen ist, ist die Operationsreihenfolge innerhalb des Verfahrens nicht auf die sequentielle Ausführung, wie in 4 dargestellt, begrenzt, sondern kann in einer oder mehreren variierenden Reihenfolgen nach Anwendbarkeit und gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden.
Wie zu erkennen ist, kann das Lenksteuerverfahren so geplant werden, dass es auf der Basis von vorbestimmten Ereignissen abläuft, und/oder kann in geplanten Intervallen während des Betriebs des Fahrzeugs 10 (1) ablaufen.
In einem Beispiel kann das Verfahren bei 100 beginnen. Vorverarbeitungsschritte werden bei 110 bis 140 durchgeführt. Beispielsweise wird bei 110 das Lenkradwinkelsignal 58 empfangen und die Lenkradposition 60 wird auf der Basis dessen bestimmt. Ebenso wird bei 120 das Motordrehzahlsignal 62 empfangen und die Motorgeschwindigkeit 64 wird auf der Basis dessen bestimmt. Der Endstellungszustand 66 wird auf der Basis der Lenkradposition 60 und der Motorgeschwindigkeit 64 bei 130 bestimmt. Der Endstellungsbereich 70 wird auf der Basis der Lenkradposition 60 und in einigen Fällen auf der Basis des Getriebegangs 68 bei 140 bestimmt. Der Endstellungswinkel 72 wird auf der Basis der Lenkradposition 60, des Endstellungsbereichs 70 und in einigen Fällen auf der Basis des Getriebegangs 68 bei 150 bestimmt.
Danach wird die Verstärkung 74 auf der Basis der Lenkradposition 60, des Zustandes 66, des Winkels 72 und des Bereichs 70 bei 160 bestimmt. Wie nachstehend genauer erörtert wird, stellt 5 ein Beispiel zum Bestimmen der Verstärkung 74 dar, das durch das Verstärkungsbestimmungsmodul 52 durchgeführt werden kann. Außerdem oder alternativ wird die Dämpfung 78 auf der Basis des Lenkraddrehmoments 76, der Motorgeschwindigkeit 64, der Lenkradposition 60 und des Lenkradvorzeichens 61 bei 170 bestimmt. Wie nachstehend genauer erörtert wird, stellt 6 ein Beispiel zum Bestimmen der Dämpfung 78 dar, das vom Dämpfungsbestimmungsmodul 54 durchgeführt werden kann.
Bei 180 wird die Verstärkung 74 und/oder die Dämpfung 78 dann auf den Motordrehmomentbefehl 80 angewendet. Der Endunterstützungsbefehl 82 wird dann auf der Basis dessen bei 190 erzeugt, um den Motor der Lenkunterstützungseinheit 18 (1) zu steuern. Danach kann das Verfahren bei 200 enden.
Mit Bezug auf 5 und mit weiterem Bezug auf 3 stellt ein Ablaufplan nun ein Verstärkungsbestimmungsverfahren dar, das vom Steuermodul 40 von 1 durchgeführt werden kann. Wie angesichts der Offenbarung zu erkennen ist, ist die Operationsreihenfolge innerhalb des Verfahrens nicht auf die sequentielle Ausführung, wie in 5 dargestellt, begrenzt, sondern kann in einer oder mehreren variierenden Reihenfolgen nach Anwendbarkeit und gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden.
In einem Beispiel kann das Verfahren bei 210 beginnen. Bei 220 wird festgestellt, ob die Anwendung der Verstärkung 74 erwünscht ist. Wenn die Verstärkung 74 bei 220 nicht erwünscht oder deaktiviert ist, wird die Verstärkung 74 bei 225 auf eins gesetzt und das Verfahren kann bei 300 enden.
Wenn die Verstärkung 74 erwünscht, folglich bei 220 aktiviert ist, wird andererseits die Lenkradposition 60 bei 230 und 250 ausgewertet. Wenn die Lenkradposition 60 bei 230 geringer ist als der Endstellungswinkel 72 (außerhalb des Endstellungsbereichs), wird die Verstärkung 74 bei 240 auf eins gesetzt. Wenn die Lenkradposition 60 bei 230 größer ist als der Winkel 72 und die Lenkradposition 60 bei 250 größer ist als der Winkel 72 plus der Bereich 70 (innerhalb des Endstellungsbereichs), wird andererseits die Verstärkung 74 bei 260 auf null gesetzt. Wenn die Lenkradposition 60 bei 230 größer ist als der Winkel 72 und die Lenkradposition 60 bei 250 geringer ist als der Winkel 72 plus der Bereich 70 (Verlassen des Endstellungsbereichs oder Eintritt in denselben), wird andererseits die Verstärkung 74 auf der Basis der Position innerhalb des Bereichs bei 270 berechnet. In einem Beispiel wird die Verstärkung 74 auf der Basis der folgenden Gleichung berechnet: Verstärkung = (Winkel + Bereich – HW-Position)/ Bereich
Wie zu erkennen ist, können andere Gleichungen verwendet werden, um die Verstärkung 74 zu berechnen.
Danach wird bei 280 die Filtergrenze auf der Basis des Zustandes 66 bestimmt. Das geeignete Filter wird dann auf der Basis der Filtergrenze bestimmt und auf die Verstärkung 74 bei 290 angewendet. Danach kann das Verfahren bei 300 enden.
Mit Bezug auf 6 und mit weiterem Bezug auf 3 stellt nun ein Ablaufplan ein Dämpfungsbestimmungsverfahren dar, das vom Steuermodul 40 von 1 durchgeführt werden kann. Wie angesichts der Offenbarung zu erkennen ist, ist die Operationsreihenfolge innerhalb des Verfahrens nicht auf die sequentielle Ausführung, wie in 6 dargestellt, begrenzt, sondern kann in einer oder mehreren variierenden Reihenfolgen nach Anwendbarkeit und gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden.
In einem Beispiel kann das Verfahren bei 310 beginnen. Bei 320 wird festgestellt, ob die Anwendung der Dämpfung 78 erwünscht ist. Wenn die Dämpfung 82 bei 320 nicht erwünscht oder deaktiviert ist, wird die Dämpfung 78 bei 325 auf null gesetzt und das Verfahren kann bei 420 enden.
Wenn die Dämpfung 78 erwünscht, folglich bei 320 aktiviert ist, wird ansonsten die Lenkradposition 60 bei 330 und 350 ausgewertet. Wenn die Lenkradposition 60 bei 330 geringer ist als der vorbestimmte Schwellenwert Angle1 (außerhalb des Endstellungsbereichs), wird ein Dämpfungswert bei 340 auf eins gesetzt. Wenn ansonsten die Lenkradposition 60 bei 330 größer ist als der vorbestimmte Schwellenwert Angle1 und die Lenkradposition 60 bei 350 größer ist als der vorbestimmte Schwellenwert Angle1 plus der vorbestimmte Wert RangeIn (innerhalb des Endstellungsbereichs), wird der Dämpfungswert bei 360 auf einen vorbestimmten Rückkehrdämpfungsfaktor aktualisiert. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Rückkehrdämpfungsfaktor bei 360 ein vorbestimmter Skalarwert. In verschiedenen anderen Ausführungsformen wird der Rückkehrdämpfungsfaktor bei 360 auf der Basis der Lenkradposition 60 beispielsweise unter Verwendung einer Nachschlagetabelle bestimmt. Wenn ansonsten die Lenkradposition 60 bei 330 größer ist als der vorbestimmte Schwellenwert Angle1 und die Lenkradposition 60 bei 250 geringer ist als der vorbestimmte Schwellenwert Angle1 plus der vorbestimmte Wert RangeIn (Verlassen des Endstellungsbereichs oder Eintreten in diesen), wird der Dämpfungswert bei 370 beibehalten.
Danach wird bei 380 ein positionsabhängiger Dämpfungswert wahlweise auf der Basis der Lenkradposition 60 beispielsweise unter Verwendung einer Nachschlagetabelle bestimmt. Ein drehmomentabhängiger Dämpfungswert bei 390 wird wahlweise auf der Basis des Lenkraddrehmoments 76 beispielsweise unter Verwendung einer Nachschlagetabelle bei 390 bestimmt. Die Dämpfung 78 wird dann bei 400 durch Skalieren der Motorgeschwindigkeit 64 auf der Basis des Dämpfungswerts, des positionsabhängigen Dämpfungswerts und/oder des drehmomentabhängigen Dämpfungswerts berechnet. In einem Beispiel wird die Dämpfung 78 als Produkt der Motorgeschwindigkeit 64, des Dämpfungswerts, des positionsabhängigen Dämpfungswerts und des drehmomentabhängigen Dämpfungswerts berechnet. Die berechnete Dämpfung 78 wird dann bei 410 begrenzt und das Verfahren kann bei 420 enden.
In verschiedenen alternativen Ausführungsformen (in 6 nicht gezeigt) kann die Auswertung der Lenkradposition 60 bei 330 und 350 durch eine Auswertung des Zustandes 66 ersetzt werden. Wenn beispielsweise der Zustand 66 ein Verlassen des Bereichs oder außerhalb des Bereichs angibt, wird der Dämpfungswert auf den Rückkehrdämpfungsfaktor gesetzt. Wenn der Zustand 66 ansonsten den Eintritt in den Bereich oder das Bleiben innerhalb des Bereichs angibt, wird der Dämpfungswert auf eins gesetzt.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit nur einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen im Einzelnen beschrieben wurde, sollte leicht verständlich sein, dass die Erfindung nicht auf solche offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist. Vielmehr kann die Erfindung modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl von Variationen, Veränderungen, Substitutionen oder äquivalenten Anordnungen, die bisher nicht beschrieben wurden, die jedoch dem Gedanken und Schutzbereich der Erfindung entsprechen, einzugliedern. Obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, können außerdem Aspekte der Erfindung selbstverständlich nur einige der beschriebenen Ausführungsformen umfassen. Folglich ist die Erfindung nicht als durch die vorangehende Beschreibung begrenzt zu betrachten.

Claims

Steuersystem zum Steuern eines Lenksystems, wobei das Steuersystem umfasst: ein erstes Modul, das einen Befehlseinstellwert auf der Basis einer gegenwärtigen Position eines Lenkrades des Lenksystems relativ zu einem Endstellungsbereich abschätzt; und ein zweites Modul, das einen Motorunterstützungsbefehl auf der Basis des Befehlseinstellwerts erzeugt, um das Lenksystem zu steuern.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Befehleinstellwert ein Verstärkungswert ist.
Steuersystem nach Anspruch 2, wobei das zweite Modul das Motordrehmoment mit dem Verstärkungswert multipliziert, um den Motorunterstützungsbefehl zu erzeugen.
Steuersystem nach Anspruch 2, wobei das erste Modul den Verstärkungswert auf der Basis eines Lenkradzustandes, eines Lenkrad-Winkels und/oder eines Lenkradbereichs abschätzt.
Steuersystem nach Anspruch 4, das ferner ein drittes Modul umfasst, das den Lenkradzustand als Eintritt in einen Endstellungsbereich, Verlassen des Endstellungsbereichs, Betrieb innerhalb des Endstellungsbereichs und/oder Betrieb außerhalb des Endstellungsbereichs bestimmt.
Steuersystem nach Anspruch 4, das ferner ein viertes Modul umfasst, das den Lenkradwinkel auf der Basis der gegenwärtigen Lenkradposition, des Lenkradbereichs und/oder des Getriebegangs bestimmt.
Steuersystem nach Anspruch 4, das ferner ein fünftes Modul umfasst, das den Lenkradbereich auf der Basis der gegenwärtigen Lenkradposition und/oder des Getriebegangs bestimmt.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Befehlseinstellwert ein Dämpfungswert ist.
Steuersystem nach Anspruch 8, wobei das erste Modul den Dämpfungswert auf der Basis der gegenwärtigen Lenkradposition, eines Vorzeichens der gegenwärtigen Lenkradposition, der Motorgeschwindigkeit und/oder des Lenkraddrehmoments abschätzt.
Steuersystem nach Anspruch 8, wobei das zweite Modul den Dämpfungswert vom Motordrehmoment subtrahiert, um den Motorunterstützungsbefehl zu erzeugen.