DE102021100623B4

DE102021100623B4 - Aufwandbildung für vielseitiges lenkgefühl

Info

Publication number: DE102021100623B4
Application number: DE102021100623.6A
Authority: DE
Inventors: Anusha Mannava
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Current assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2023-08-24
Anticipated expiration: 2041-01-15
Also published as: CN113135228A; US20210221430A1; DE102021100623A1; CN113135228B

Abstract

Lenksystem, umfassend:einen Prozessor; undeinen Speicher (120), der Anweisungen umfasst, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor:Zahnstangenkraftschätzwertdaten empfängt (402);Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten empfängt (404), die eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (10), das dem Lenksystem zugehörig ist, angeben;die Zahnstangenkraftschätzwertdaten in entsprechende Zahnstangenkraftschätzwertsegmente, die Frequenzbereichen zugehörig sind, klassifiziert (406);basierend auf zumindest einem Zahnstangenkraftschätzwertsegment und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten einen Zahnstangenkraftwert schätzt (408); undbasierend auf zumindest dem Zahnstangenkraftwert eine Fahrzeuglenkung steuert (410).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenksystem, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Reduzierung eines unberechenbaren Verhaltens eines Lenkmechanismus.
HINTERGRUND
Fahrzeuge, wie beispielsweise Autos, Lastkraftwagen, Geländewagen, Crossover-Fahrzeuge, Kleintransporter, Wasserfahrzeuge, geländegängige Fahrzeuge, Wohnmobile oder andere geeignete Fahrzeuge, können während Betriebsereignissen, bei denen entsprechende Räder solcher Fahrzeuge gedreht werden, eine Drehmomentlenkung oder eine Traktionslenkung erfahren. Beispielsweise kann ein Bediener eines solchen Fahrzeugs einen Lenkmechanismus drehen, um das Fahrzeug entlang eines gekrümmten Abschnitts eines Pfads, der von dem Fahrzeug befahren wird, zu führen. Während solcher Ereignisse kann der Bediener die Drehmomentlenkung oder Traktionslenkung als unberechenbares Verhalten in dem Lenkmechanismus erfahren.
Typischerweise sind solche Fahrzeuge mit einem System zur Verminderung einer unbeabsichtigten Lenkung versehen, das ein Rückführdrehmoment auf den Lenkmechanismus aufbringt, um solch ein unberechenbares Verhalten bei dem Lenkmechanismus zu reduzieren oder zu beseitigen. Das System zur Verminderung einer unbeabsichtigten Lenkung eines Fahrzeugs kann beispielsweise ein Steer-by-Wire-System (SbW-System) umfassen, bei dem das Fahrzeug ohne mechanische Verbindung zwischen dem Handrad und dem Straßenrad entworfen ist. Bei solchen Fahrzeugen kann das SbW-System einen ersten Aktor zum Verfolgen einer Position an dem Straßenrad basierend auf einem Fahrereingang und einen zweiten Aktor zum Bereitstellen einer Straßenrückmeldung für den Fahrer über eine Drehmomentverfolgung an dem Handrad verwenden. Typischerweise kann das SbW-System einen Rückführdrehmomentwert basierend auf den verschiedenen Eigenschaften des Lenkmechanismus ermitteln und kann es gemäß dem Rückführdrehmomentwert ein Drehmoment auf den Lenkmechanismus aufbringen, um das unberechenbare Verhalten des Lenkmechanismus zu reduzieren oder zu beseitigen.
Die Druckschrift DE 10 2008 042 666 A1 offenbart ein Verfahren zur Kompensation von Störgrößen, welche auf ein Fahrzeug mit einer hilfskraftunterstützenden Lenkung wirken, bei dem eine Zahnstangenkompensationskraft generiert wird, welche einer Hilfskraft überlagert wird. Die Druckschrift DE 10 2017 112 952 A1 offenbart ein System zum Bestimmen eines Fahrerdrehmoments, das einen Drehmomentunterstützungsbefehl auf der Grundlage eines skalierten Werts eines geschätzten Zahnstangendrehmomentwerts unter Verwendung eines Stördrehmomentskalierungsfaktors erzeugen kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Lenksystem, eine verbesserte Vorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zur Reduzierung eines unberechenbaren Verhaltens eines Lenkmechanismus bereitzustellen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Lenksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Figurenliste
Der Gegenstand, der als die Erfindung betrachtet wird, wird in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung besonders klar gemacht und eindeutig beansprucht. Die vorstehenden und andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:

1A ein Fahrzeug gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht.
1B ein Lenkungsverwaltungssystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht.
2 eine Zahnstange und entsprechende Zahnstangenkomponenten gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht.
3 ein Flussdiagramm ist, das ein Lenkungskonfigurationsverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht.
4 ein Flussdiagramm ist, das ein alternatives Lenkungskonfigurationsverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Erläuterung richtet sich auf verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Obwohl eine oder mehrere dieser Ausführungsformen bevorzugt werden können, sollten die offenbarten Ausführungsformen nicht als den Schutzumfang der Offenbarung einschließlich der Ansprüche einschränkend interpretiert oder anderweitig verwendet werden. Ferner wird ein Fachmann verstehen, dass die folgende Beschreibung eine breite Anwendung findet, und die Erläuterung jeglicher Ausführungsformen soll lediglich beispielhaft für diese Ausführungsformen sein und soll nicht so verstanden werden, dass der Schutzumfang der Offenbarung einschließlich der Ansprüche auf diese Ausführungsform beschränkt ist.
Fahrzeuge können während Betriebsereignissen, bei denen entsprechende Räder der Fahrzeuge gedreht werden, eine Drehmomentlenkung oder eine Traktionslenkung erfahren. Eine Drehmomentlenkung kann eine automatische Lenkung umfassen, die durch ungleiche Triebstrangdrehmomente verursacht wird. Eine Traktionslenkung kann eine automatische Lenkung umfassen, die durch ungleiche Traktionskräfte an zwei Vorderrädern des Fahrzeugs verursacht wird, auch wenn die Triebstrangdrehmomente auf beiden Seiten des Fahrzeugs ausgeglichen sein können (z. B. beim Fahren auf einer µ-Split-Straße).
Während solcher Ereignisse kann der Bediener die Drehmomentlenkung oder Traktionslenkung in dem Lenkmechanismus als unberechenbares Verhalten erfahren. Im Allgemeinen kann eine Drehmomentlenkung und/oder eine Traktionslenkung zu einer Lenkung zu einer Seite des Fahrzeugs beim Beschleunigen auf einer relativ geraden Linie oder zu einem reduzierten Zurückführen in dem Lenkmechanismus, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, führen.
In einigen Situationen können diese Fahrzeuge ein Steer-by-Wire-System (SbW-System) verwenden, das ein Rückführdrehmoment auf den Lenkmechanismus aufbringt, um solch ein unberechenbares Verhalten in dem Lenkmechanismus zu reduzieren oder zu beseitigen. Solche SbW-Systeme analysieren typischerweise verschiedene Eigenschaften des Lenkmechanismus während solcher Betriebsereignisse. Beispielsweise kann ein SbW-System eine Position des Lenkmechanismus, ein auf den Lenkmechanismus aufgebrachtes Drehmoment und eine Geschwindigkeit des Lenkmechanismus analysieren, um einen Rückführdrehmomentwert zu ermitteln. Das SbW-System kann dann gemäß dem Rückführdrehmomentwert ein Drehmoment auf den Lenkmechanismus aufbringen, um das unberechenbare Verhalten des Lenkmechanismus zu reduzieren oder zu beseitigen.
Bei einigen Ausführungsformen kann das aufgebrachte Drehmoment (z. B. die Straßenrückmeldung für den Bediener) durch Schätzen einer Zahnstangenkraft, die auf eine Zahnstange des Fahrzeugs wirkt, gebildet werden. Beispielsweise kann das SbW-System eine Zahnstangenkraft unter Verwendung einer Störungsbeobachtung mit einem Zahnstangenmotorbefehl und einer Zahnstangengeschwindigkeit als Eingänge schätzen. Zusätzlich oder alternativ kann das SbW-System die Zahnstangenkraft unter Verwendung eines Zweiradmodells schätzen. Typischerweise umfasst das Zweiradmodell keine Fahrbahnbelagdaten und verwendet es daher nur einen Beobachtungsschätzwert. In Situationen, in denen eine Aufwandfunktion verwendet wird, um die Zahnstangenkraft zu schätzen, kann die Zahnstangenkraft von der Beobachtung durch eine Interpolationskurve geführt werden, um von N auf Nm abzubilden, wobei der Inhalt dann gefiltert wird und eine Verstärkung angewandt wird.
Ein Erhöhen der Aufwandverstärkung, um mehr Frequenzgehalt zu ermöglichen, kann jedoch wegen des begrenzten Stabilitätsspielraums des äußeren Kreises eine Instabilität an dem Handrad verursachen. Ein Auswählen einer Aufwandverstärkung innerhalb des Spielraums beeinträchtigt oftmals den Frequenzgehalt, der mit dem Fahrbahnbelag (z. B. Schotter, der eine niedrige Amplitude und eine hohe Frequenz aufweisen kann) in Verbindung steht. Ferner können Unterschiede bei der Zahnstangenreibung (und/oder in Verbindung stehende Faktoren) Schwankungen des Frequenzgehalts beim Schätzen eines Zahnstangenkraftwerts zwischen Fahrzeugen oder Fahrzeugkomponenten bewirken. Dies kann eine Uneinheitlichkeit eines Lenkgefühls bewirken, wobei ein Abstimmen für ein Fahrzeug spezifisch ist. Ferner kann der Zahnstangenkraftaufwand bei bestimmten Frequenzen verloren gehen. Wenn beispielsweise der Zahnstangenkraftschätzwert mit dem Ausgang des Aufwandblocks verglichen wird, kann ein Abfall der Steigung beobachtet werden. Dies verursacht ein unsicheres Lenkgefühl.
Dementsprechend können Systeme und Verfahren, wie beispielsweise die hierin beschriebenen, die ausgestaltet sind, um intelligente Abwandlungen der Fahrzeuglenkung bereitzustellen, erwünscht sein. Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um Zahnstangenkraftschätzwertdaten zu empfangen. Bei einigen Ausführungsformen entsprechen die Zahnstangenkraftschätzwertdaten einem beobachtungsbasierten Modell. Bei einigen Ausführungsformen entsprechen die Zahnstangenkraftschätzwertdaten einem Zweiradmodell. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ausgestaltet sein, um Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten zu empfangen, die eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs angeben, das dem Lenksystem zugehörig ist.
Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ausgestaltet sein, um die Zahnstangenkraftschätzwertdaten in entsprechende Zahnstangenkraftschätzwertsegmente, die Frequenzbereichen zugehörig sind, zu klassifizieren. Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein erster Frequenzbereich, der einem ersten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die kleiner als 2 Hertz sind. Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein zweiter Frequenzbereich, der einem zweiten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die zwischen 2 Hertz und 8 Hertz liegen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein dritter Frequenzbereich, der einem dritten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die zwischen 8 Hertz und 15 Hertz liegen.
Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren sind dazu ausgestaltet, um basierend auf zumindest einem Zahnstangenkraftschätzwertsegment und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten einen Zahnstangenkraftwert zu schätzen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren sind dazu ausgestaltet, um eine Fahrzeuglenkung basierend auf zumindest dem Zahnstangenkraftwert zu steuern. Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um eine Interpolation auf das zumindest eine Zahnstangenkraftschätzwertsegment anzuwenden, um den Zahnstangenkraftwert zu schätzen. Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um die Interpolation nach dem Filtern des zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegments auf das zumindest eine Zahnstangenkraftschätzwertsegment anzuwenden.
1A veranschaulicht allgemein ein Fahrzeug 10 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 10 kann ein beliebiges geeignetes Fahrzeug, wie beispielsweise ein Auto, einen Lastkraftwagen, einen Geländewagen, einen Kleintransporter, ein Crossover-Fahrzeug, einen beliebigen anderen Personenkraftwagen, ein beliebiges geeignetes Nutzfahrzeug oder ein beliebiges anderes geeignetes Fahrzeug umfassen. Während das Fahrzeug 10 als Personenkraftwagen mit Rädern und zur Verwendung auf Straßen veranschaulicht ist, können die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung auf andere Fahrzeuge, wie beispielsweise Boote oder andere geeignete Fahrzeuge, zutreffen.
Das Fahrzeug 10 umfasst eine Fahrzeugkarosserie 12 und eine Motorhaube 14. Ein Fahrgastraum 18 ist zumindest teilweise durch die Fahrzeugkarosserie 12 definiert. Ein weiterer Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 12 definiert einen Motorraum 20. Die Motorhaube 14 kann bewegbar an einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 12 angebracht sein, so dass die Motorhaube 14 einen Zugriff auf den Motorraum 20 bereitstellt, wenn sich die Motorhaube 14 in einer ersten oder offenen Stellung befindet, und die Motorhaube 14 den Motorraum 20 bedeckt, wenn sich die Motorhaube 14 in einer zweiten oder geschlossenen Stellung befindet. Bei einigen Ausführungsformen kann der Motorraum 20 an einem Abschnitt des Fahrzeugs 10 angeordnet sein, der sich weiter hinten als allgemein veranschaulicht befindet.
Der Fahrgastraum 18 kann hinter dem Motorraum 20 angeordnet sein, kann jedoch bei Ausführungsformen, bei denen der Motorraum 20 an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 10 angeordnet ist, vor dem Motorraum 20 angeordnet sein. Das Fahrzeug 10 kann ein beliebiges geeignetes Vortriebssystem umfassen, das eine Brennkraftmaschine, einen oder mehrere Elektromotoren (z. B. ein Elektrofahrzeug), eine oder mehrere Brennstoffzellen, ein Hybridvortriebssystem (z. B. ein Hybridfahrzeug), das eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine, einem oder mehreren Elektromotoren umfasst, und/oder ein beliebiges anderes geeignetes Vortriebssystem umfassen.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 eine Ottokraftstoff- oder Benzinkraftstoffmaschine, wie beispielsweise eine fremdgezündete Maschine, umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 eine Dieselkraftstoffmaschine, wie beispielsweise eine Kompressionszündungsmaschine, umfassen. Der Motorraum 20 beherbergt und/oder umgibt zumindest einige Komponenten des Vortriebssystems des Fahrzeugs 10. Zusätzlich oder alternativ sind Vortriebsbedienelemente, wie beispielsweise ein Beschleunigungsaktor (z. B. ein Gaspedal), ein Bremsaktor (z. B. ein Bremspedal), ein Lenkrad und andere solche Komponenten in dem Fahrgastraum 18 des Fahrzeugs 10 angeordnet. Die Vortriebsbedienelemente können durch einen Fahrer des Fahrzeugs 10 betätigt oder gesteuert werden und können direkt mit entsprechenden Komponenten des Vortriebssystems, wie beispielsweise einer Drosseleinrichtung, einer Bremse, einer Fahrzeugachse bzw. einem Fahrzeuggetriebe und dergleichen, verbunden sein. Bei einigen Ausführungsformen können die Vortriebsbedienelemente Signale an einen Fahrzeugcomputer (z. B. Drive-by-Wire) übermitteln, der wiederum die entsprechende Vortriebskomponente des Vortriebssystems steuern kann. Somit kann das Fahrzeug 10 bei einigen Ausführungsformen ein autonomes Fahrzeug sein.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug 10 ein Getriebe in Verbindung mit einer Kurbelwelle über ein Schwungrad oder eine Kupplung oder eine Fluidkupplung. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Getriebe ein Handschaltgetriebe. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Getriebe ein Automatikgetriebe. Das Fahrzeug 10 kann im Falle einer Brennkraftmaschine oder eines Hybridfahrzeugs einen oder mehrere Kolben umfassen, die mit der Kurbelwelle zusammenwirken, um eine Kraft zu erzeugen, die über das Getriebe auf eine oder mehrere Achsen übersetzt wird, die Räder 22 antreiben. Wenn das Fahrzeug 10 einen oder mehrere Elektromotoren umfasst, stellen eine Fahrzeugbatterie und/ oder eine Brennstoffzelle Energie für die Elektromotoren bereit, um die Räder 22 zu drehen.
Das Fahrzeug 10 kann automatische Fahrzeugvortriebssysteme, wie beispielsweise einen Tempomaten, einen adaptiven Tempomaten, eine automatische Bremssteuerung, andere automatische Fahrzeugvortriebssysteme oder eine Kombination hiervon umfassen. Das Fahrzeug 10 kann ein autonomes oder semiautonomes Fahrzeug oder ein anderer geeigneter Typ von Fahrzeug sein. Das Fahrzeug 10 kann zusätzliche oder weniger Merkmale als jene, die hierin allgemein veranschaulicht und/oder offenbart sind, umfassen.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 eine Ethernet-Komponente 24, einen Controller Area Network-Bus (CAN-Bus) 26, eine Media Oriented Systems-Transport-Komponente (MOST) 28, eine FlexRay-Komponente 30 (z. B. Brake-by-Wire-System und dergleichen) und eine Local Interconnect Network-Komponente (LIN) 32 umfassen. Das Fahrzeug 10 kann den CAN-Bus 26, die MOST 28, die FlexRay-Komponente 30, die LIN 32, andere geeignete Netzwerke oder Kommunikationssysteme oder eine Kombination hiervon verwenden, um verschiedene Informationen von beispielsweise Sensoren innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs an beispielsweise verschiedene Prozessoren oder Controller innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs zu übermitteln. Das Fahrzeug 10 kann zusätzliche oder weniger Merkmale als jene, die hierin allgemein veranschaulicht und/oder offenbart sind, umfassen.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 ein Lenksystem, wie beispielsweise ein EPS-System oder ein anderes geeignetes Lenksystem, umfassen. Das Lenksystem kann ausgestaltet sein, um verschiedene Eingänge zu empfangen, die eine Handradstellung, ein Eingangsdrehmoment, eine oder mehrere Straßenradstellungen, andere geeignete Eingänge oder Informationen oder eine Kombination hiervon umfassen, jedoch nicht darauf beschränkt sind. Das Lenksystem kann ausgestaltet sein, um eine Lenkfunktion und/oder -steuerung für das Fahrzeug 10 bereitzustellen. Beispielsweise kann das Lenksystem basierend auf den verschiedenen Eingängen ein Unterstützungsdrehmoment erzeugen. Das Lenksystem kann ausgestaltet sein, um einen Motor des Lenksystems unter Verwendung des Unterstützungsdrehmoments, um eine Lenkunterstützung für den Bediener des Fahrzeugs 10 bereitzustellen, selektiv zu steuern.
1B veranschaulicht allgemein ein Lenkungsverwaltungssystem 100. Das Lenkungsverwaltungssystem 100 kann ausgestaltet sein, um Abwandlungen für eine Lenkung eines Fahrzeugs, wie beispielsweise das Fahrzeug 10 oder ein anderes geeignetes Fahrzeug, basierend auf Lenkereignissen, die zu einer Drehmomentlenkung, einer Traktionslenkung führen, und/oder beliebigen anderen Lenkereignissen bereitzustellen. Das Lenkungsverwaltungssystem 100 umfasst einen Controller 110. Der Controller 110 kann einen beliebigen geeigneten Controller umfassen und kann einen Prozessor umfassen. Der Prozessor kann einen beliebigen geeigneten Prozessor, wie beispielsweise jene, die hierin beschrieben sind, umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann der Controller 110 zwei oder mehr Prozessoren umfassen. Der Prozessor kann ausgestaltet sein, um Anweisungen auszuführen, die an einem Speicher, wie beispielsweise dem Speicher 120, gespeichert sind. Der Speicher 120 kann eine einzelne Platte oder eine Vielzahl von Platten (z. B. Festplatten) umfassen und umfasst ein Speicherverwaltungsmodul, das einen oder mehrere Teile innerhalb des Speichers 120 verwaltet. Bei einigen Ausführungsformen kann der Speicher 120 einen Flash-Speicher, einen Halbleiterspeicher (Festkörperspeicher) oder dergleichen umfassen. Der Speicher 120 kann einen Direktzugriffspeicher (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM) oder eine Kombination hiervon umfassen. Der Speicher 120 kann Anweisungen umfassen, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor zumindest verschiedene Funktionen des Fahrzeugs 10 einschließlich der hierin beschriebenen durchführt.
Die an dem Speicher 120 gespeicherten Anweisungen bewirken bei einer Ausführung durch den Controller 110, dass der Controller 110 zumindest eine Lenkverminderung bereitstellt wie beschrieben. Beispielsweise kann der Controller 110 eine oder mehrere Messungen empfangen, die verschiedenen Eigenschaften eines Lenkmechanismus des Fahrzeugs 10 entsprechen. Der Lenkmechanismus kann einen beliebigen geeigneten Lenkmechanismus, wie beispielsweise ein Lenkrad oder ein Handrad, umfassen. Der Lenkmechanismus kann hierin nachfolgend als Handrad bezeichnet werden. Die Messungen, die verschiedenen Eigenschaften des Handrads entsprechen, können eine Handradposition umfassen. Beispielsweise kann das Lenkungsverwaltungssystem 100 die Handradsensoren 130 umfassen. Die Handradsensoren 130 können einen Handradpositionssensor umfassen. Der Handradpositionssensor kann in der Nähe des Handrads oder entfernt von dem Handrad angeordnet sein. Der Handradpositionssensor kann ausgestaltet sein, um eine Position des Handrads relativ zu einer Referenzposition zu messen. Die Referenzposition kann eine Mittelstellung des Handrads (z. B. eine Position des Handrads, in der die Räder 22 des Fahrzeugs 10 zentriert sind) umfassen.
Der Handradpositionssensor kann einen Drehwinkel relativ zu dem Referenzpunkt oder eine Distanz zwischen der Position des Handrads und der Referenzposition während der Drehung des Handrads messen. Beispielsweise kann der Bediener des Fahrzeugs 10 das Fahrzeug 10 entlang eines gekrümmten Abschnitts eines Pfads, der von dem Fahrzeug 10 befahren wird, führen. Wenn der Bediener das Handrad dreht, um der Krümmung des Pfads zu folgen, erhöht sich die Distanz zwischen der Position des Handrads und der Referenzposition. Der Handradpositionssensor ist ausgestaltet, um ein Handradpositionssignal zu erzeugen, das der Handradpositionsmessung entspricht. Der Handradpositionssensor übermittelt das Handradpositionssignal an den Controller 110.
Bei einigen Ausführungsformen umfassen die Handradsensoren 130 einen Handraddrehmomentsensor. Der Handraddrehmomentsensor kann ausgestaltet sein, um einen Betrag an während der Drehung des Handrads auf das Handrad aufgebrachtem Drehmoment zu messen. Wenn der Bediener beispielsweise das Handrad dreht, um der Krümmung des Pfads zu folgen, bringt der Bediener einen Betrag an Drehmoment auf das Handrad auf. Zusätzlich oder alternativ kann, wenn das Fahrzeug 10 eine Drehmomentlenkung oder eine Traktionslenkung erfährt, ein Drehmomentbetrag von beispielsweise den Rädern 22 des Fahrzeugs 10 auf das Handrad aufgebracht werden. Der Handraddrehmomentsensor ermittelt einen Handraddrehmomentwert, der dem Betrag an auf das Handrad aufgebrachtem Drehmoment entspricht. Der Handraddrehmomentsensor erzeugt ein Handraddrehmomentsignal, das dem Handraddrehmomentwert entspricht. Der Handraddrehmomentsensor kann das Handraddrehmomentsignal an den Controller 110 übermitteln.
Bei einigen Ausführungsformen können die Handradsensoren 130 einen Handradgeschwindigkeitssensor umfassen. Der Handradgeschwindigkeitssensor kann ausgestaltet sein, um eine Geschwindigkeit einer Drehung des Handrads zu messen. Wenn beispielsweise der Bediener das Handrad dreht, um der Krümmung des Pfads zu folgen, dreht sich das Handrad mit einer Geschwindigkeit. Zusätzlich oder alternativ kann, wenn das Fahrzeug 10 eine Drehmomentlenkung oder eine Traktionslenkung erfährt, ein Betrag an Drehmoment auf das Handrad von beispielsweise den Rädern 22 des Fahrzeugs 10 aufgebracht werden, was die Handradgeschwindigkeit erhöhen oder verringern kann. Der Handradgeschwindigkeitssensor ermittelt eine Handradgeschwindigkeit des Handrads. Der Handradgeschwindigkeitssensor erzeugt ein Handradgeschwindigkeitssignal, das der Handradgeschwindigkeit entspricht. Der Handradgeschwindigkeitssensor kann das Handradgeschwindigkeitssignal an den Controller 110 und/oder an den Handradcontroller 140 übermitteln. Der Handradcontroller 140 umfasst einen beliebigen geeigneten Controller oder Prozessor.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug 10 verschiedene Drehmomentsensoren 150 des Fahrzeugs 10. Die Fahrzeugdrehmomentsensoren 150 können einen Getriebedrehmomentsensor oder einen anderen geeigneten Sensor, der ausgestaltet ist, um das Getriebedrehmoment zu messen und/oder zu berechnen, umfassen. Der Getriebedrehmomentsensor kann ausgestaltet sein, um ein durch das Getriebe des Fahrzeugs 10 erzeugtes Getriebedrehmoment zu messen. Das Getriebedrehmoment kann einer Maschinendrehzahl des Fahrzeugs 10 (z. B. während des Vortriebs des Fahrzeugs 10) entsprechen oder mit dieser in Verbindung stehen. Der Getriebedrehmomentsensor kann einen Getriebedrehmomentwert ermitteln, der dem gemessenen Getriebedrehmoment entspricht. Der Getriebedrehmomentsensor kann ein Getriebedrehmomentsignal erzeugen, das dem Getriebedrehmoment entspricht. Der Getriebedrehmomentsensor kann das Getriebedrehmomentsignal an den Controller 110 und/oder an den Handradcontroller 140 übermitteln.
Die Fahrzeugdrehmomentsensoren 150 können einen Antriebsdrehmomentsensor umfassen. Beispielsweise kann das Fahrzeug 10 ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug umfassen. Das Fahrzeug kann einen oder mehrere Elektromotoren umfassen, der oder die ausgestaltet ist oder sind, um das Fahrzeug 10 während des Betriebs vorzutreiben. Der eine oder die mehreren Elektromotoren erzeugt oder erzeugen während des Betriebs des Fahrzeugs 10 relativ hohe Drehmomentbeträge. Der Antriebsdrehmomentsensor ist ausgestaltet, um ein durch den einen oder die mehreren Elektromotoren des Fahrzeugs 10 erzeugtes Antriebs- oder Motordrehmoment zu messen. Der Antriebsdrehmomentsensor kann ausgestaltet sein, um einen Motordrehmomentwert zu ermitteln, der dem gemessenen Motordrehmoment entspricht. Der Antriebsdrehmomentsensor erzeugt ein Motordrehmomentsignal, das dem Motordrehmomentwert entspricht. Der Antriebsdrehmomentsensor stellt das Motordrehmomentsignal dem Controller 110 und/oder dem Handradcontroller 140 bereit.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 ausgestaltet sein, um einen Handradrückführwert (z. B. einen Rückführbefehl) während einer Drehung des Handrads (z. B. wenn der Bediener das Handrad dreht, um beispielsweise der Krümmung des Pfads zu folgen, wie beschrieben) zu ermitteln. Beispielsweise empfängt der Controller 110 ein Handradpositionssignal, das der Position des Handrads entspricht, von den Handradsensoren 130. Der Controller 110 ermittelt einen Handradrückführwert, der der Handradposition entspricht. Beispielsweise kann der Controller 110 auf eine zweidimensionale Nachschlagetabelle zugreifen, die in dem Speicher 120 oder in einer anderen geeigneten Speichereinrichtung in dem Fahrzeug 10 gespeichert ist oder entfernt von dem Fahrzeug 10 angeordnet ist. Die zweidimensionale Nachschlagetabelle kann eine beliebige geeignete Nachschlagetabelle umfassen und kann einen Rückführwert angeben, der einem Betrag an Drehmoment entspricht, der auf das Handrad aufzubringen ist, um das Handrad während einer Drehung des Handrads zu der Mittelstellung zurückzuführen.
Bei einigen Ausführungsformen empfängt der Controller 110 das Handraddrehmomentsignal, das dem Handraddrehmomentwert entspricht, von den Handradsensoren 130. Der Controller 110 kann das Handradgeschwindigkeitssignal, das der Handradgeschwindigkeit entspricht, von den Handradsensoren 130 empfangen.
Der Controller 110 kann den Handradrückführwert basierend auf dem Handraddrehmomentwert, der Handradgeschwindigkeit oder einer Kombination hiervon skalieren oder anpassen.
Beispielsweise kann der Controller 110 auf die zweidimensionale Nachschlagetabelle oder eine andere geeignete Nachschlagetabelle zugreifen, um einen Handraddrehmomentskalierungswert zu identifizieren, der dem Handraddrehmomentwert entspricht. Der Handraddrehmomentskalierungswert kann einen Betrag angeben, durch den der Handradrückführwert zu skalieren (z. B. zu erhöhen oder zu verringern) ist, um den Handraddrehmomentwert zu kompensieren. Der Controller 110 kann auf die zweidimensionale Nachschlagetabelle oder eine andere geeignete Nachschlagetabelle zugreifen, um einen Handradgeschwindigkeitsskalierungswert zu identifizieren, der dem Handradgeschwindigkeitswert entspricht. Der Handradgeschwindigkeitsskalierungswert kann einen Betrag angeben, durch den der Handradrückführwert zu skalieren (z. B. zu erhöhen oder zu verringern) ist, um den Handradgeschwindigkeitswert zu kompensieren. Der Controller 110 kann den Handradrückführwert gemäß dem Handraddrehmomentskalierungswert, dem Handradgeschwindigkeitsskalierungswert oder einer Kombination hiervon skalieren oder anpassen.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 ausgestaltet sein, um den Handradrückführwert basierend auf dem Getriebedrehmomentwert und/oder dem Motordrehmomentwert weiter zu skalieren oder anzupassen. Beispielsweise kann der Controller 110 das Getriebedrehmomentsignal, das dem Getriebedrehmomentwert entspricht, von den Fahrzeugdrehmomentsensoren 150 empfangen. Der Controller 110 kann ermitteln, ob der Getriebedrehmomentwert größer als ein Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann einen beliebigen geeigneten Wert umfassen und kann einem Drehmomentwert entsprechen, der das Getriebedrehmoment angibt, das zu einem unberechenbaren Verhalten des Handrads beiträgt (z. B. wenn das Fahrzeug 10 mit relativ hohen Geschwindigkeiten betrieben wird).
Wenn der Controller 110 ermittelt, dass der Getriebedrehmomentwert größer als der Schwellenwert ist, kann der Controller 110 auf die zweidimensionale Nachschlagetabelle oder eine andere geeignete Nachschlagetabelle zugreifen, um einen Getriebedrehmomentskalierungswert zu identifizieren, der dem Getriebedrehmomentwert entspricht. Der Getriebedrehmomentskalierungswert kann einen Betrag angeben, durch den der Handradrückführwert zu skalieren (z. B. zu erhöhen oder zu verringern) ist, um das Getriebedrehmoment zu kompensieren. Der Controller 110 kann den Handradrückführwert gemäß dem Getriebedrehmomentskalierungswert skalieren oder anpassen. Wenn der Controller 110 umgekehrt ermittelt, dass der Getriebedrehmomentwert kleiner als der Schwellenwert ist, skaliert der Controller 110 den Handradrückführwert nicht, um den Getriebedrehmomentwert zu kompensieren, oder passt er diesen hierfür nicht an.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 das Motordrehmomentsignal, das dem Motordrehmomentwert entspricht, von den Fahrzeugdrehmomentsensoren 150 empfangen. Der Controller 110 kann ermitteln, ob der Motordrehmomentwert größer als ein Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann einen beliebigen geeigneten Wert umfassen und kann einem Drehmomentwert entsprechen, der das Motordrehmoment angibt, das zu einem unberechenbaren Verhalten des Handrads beiträgt (z. B. wenn das Fahrzeug 10 einen oder mehrere Elektromotoren umfasst und/oder mit relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten betrieben wird).
Wenn der Controller 110 ermittelt, dass der Motordrehmomentwert größer als der Schwellenwert ist, kann der Controller 110 auf die zweidimensionale Nachschlagetabelle oder eine andere geeignete Nachschlagetabelle zugreifen, um einen Motordrehmomentskalierungswert zu identifizieren, der dem Motordrehmomentwert entspricht. Der Motordrehmomentskalierungswert kann einen Betrag angeben, durch den der Handradrückführwert zu skalieren (z. B. zu erhöhen oder zu verringern) ist, um das Motordrehmoment zu kompensieren. Der Controller 110 kann den Handradrückführwert gemäß dem Motordrehmomentskalierungswert skalieren oder anpassen. Wenn der Controller 110 umgekehrt ermittelt, dass der Motordrehmomentwert kleiner als der Schwellenwert ist, skaliert der Controller 110 den Handradrückführwert nicht, um den Motordrehmomentwert zu kompensieren, oder passt er diesen hierfür nicht an.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 das Getriebedrehmomentsignal und das Motordrehmomentsignal empfangen. Der Controller 110 kann ermitteln, ob der Getriebedrehmomentwert und/oder der Motordrehmomentwert über dem Schwellenwert liegt oder liegen, und kann dementsprechend den Getriebedrehmomentskalierungswert und den Motordrehmomentskalierungswert identifizieren. Der Controller 110 kann den Handradrückführwert gemäß dem Getriebedrehmomentskalierungswert und dem Motordrehmomentskalierungswert skalieren oder anpassen.
Das Lenkungsverwaltungssystem 100 umfasst Straßenradsensoren 160. Die Straßenradsensoren 160 können einen Ortssensor, einen Geschwindigkeitssensor (der z. B. Umdrehungen pro Minute (U/min) eines Rads, eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs und/oder dergleichen messen kann), einen Drucksensor und/oder dergleichen umfassen. Die Straßenradsensoren 160 können beispielsweise eine Position eines Straßenrads verfolgen (z. B. relativ zu einer bekannten Position), eine Geschwindigkeit identifizieren, die einem Straßenrad zugehörig ist, eine Drehzahl eines Straßenrads identifizieren, ein Druckniveau eines Straßenrads identifizieren und/oder dergleichen. Die Straßenradsensoren 160 stellen Sensorauslesungen für den Controller 110 und/oder für den Straßenradcontroller 170 bereit. Der Straßenradcontroller 170 kann einen beliebigen geeigneten Controller oder Prozessor umfassen.
Bei einigen Ausführungsformen können das Lenkungsverwaltungssystem 100 und/oder der Controller 110 die hierin beschriebenen Verfahren durchführen. Die Verfahren, die hierin als durch das Lenkungsverwaltungssystem 100 und/oder den Controller 110 durchgeführt beschrieben sind, sind jedoch nicht als einschränkend zu verstehen, wobei jeder Typ von Software, der an einem Controller ausgeführt wird, die hierin beschriebenen Verfahren durchführen kann, ohne von dem Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise kann ein Controller, wie beispielsweise ein Prozessor, der Software innerhalb einer Recheneinrichtung ausführt, die hierin beschriebenen Verfahren durchführen.
2 veranschaulicht allgemein eine Zahnstange und entsprechende Zahnstangenkomponenten gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. Beispielsweise kann ein Fahrzeug einen Zahnstangencontroller 210, ein Motorsteuersystem 220, einen Zahnstangensensor 230, eine Zahnstange 240 und/oder beliebige andere Komponenten und/oder Elemente, die hierin an einer anderen Stelle beschrieben sind, umfassen. Der Zahnstangencontroller 210 umfasst einen beliebigen geeigneten Controller oder Prozessor. Das Motorsteuersystem umfasst beliebige geeignete Komponenten und/oder Elemente. Der Zahnstangensensor 230 umfasst beliebige Sensoren, die Sensordaten erfassen können, die verwendet werden würden, um eine auf die Zahnstange 240 aufgebrachte Kraft zu messen oder zu schätzen.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Zahnstangensensor 230 Sensordaten erfassen und kann er die Sensordaten an den Zahnstangencontroller 210 übertragen (z. B. über das Motorsteuersystem 220). Dies kann dem Zahnstangencontroller 210 ermöglichen, die Sensordaten dem Controller 110 bereitzustellen (der die Sensordaten z. B. weiterverarbeiten kann, um einen Zahnstangenkraftschätzwert zu ermitteln).
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 die hierin beschriebenen Verfahren durchführen. Die Verfahren, die hierin als durch den Controller 110 durchgeführt beschrieben sind, sind jedoch nicht als einschränkend zu verstehen, wobei jeder Typ von Software, der an einem Controller oder Prozessor ausgeführt wird, die hierin beschriebenen Verfahren durchführen kann, ohne von dem Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise kann ein Controller, wie beispielsweise ein Prozessor, der Software in einer Recheneinrichtung ausführt, die hierin beschriebenen Verfahren durchführen.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Lenkungskonfigurationsverfahren 300 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht. Bei 310 empfängt das Verfahren 300 Eingangsdaten. Beispielsweise kann der Controller 110 die Zahnstangenkraftfrequenzdaten (RF-Daten von rack force frequency data) von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren und/oder Aktoren empfangen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 die RF-Daten von einem Handradsensor 130, von einem Fahrzeugdrehmomentsensor 250, von Straßenradsensoren 260, von einem Zahnstangensensor 330 und/oder dergleichen empfangen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 Sensordaten von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren und/oder Aktoren empfangen und kann er basierend auf den Sensordaten RF-Daten erzeugen. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Frequenz einen Grad angeben, mit dem eine bestimmte Kraft durch einen dem Fahrzeug 10 zugehörigen Sensor gemessen wurde.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 (z. B. unter Verwendung eines Basisfrequenzauswahlmoduls) einen Satz von RF-Daten empfangen, die unter Verwendung eines Zweiradmodells erzeugt wurden, und kann er den Satz von RF-Daten verarbeiten, um Basis-RF-Daten zu identifizieren. Beispielsweise kann der Controller 110 Werte niedriger Frequenz identifizieren, die als die Basisfrequenz auszuwählen sind.
Bei 320 empfängt das Verfahren 300 Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs angeben. Beispielsweise kann der Controller 110 Geschwindigkeitsdaten von Straßenradsensoren 160 empfangen.
Bei 330 klassifiziert das Verfahren 300 die RF-Daten in Segmente, die Frequenzbereichen zugehörig sind. Beispielsweise kann der Controller 110 die RF-Daten in Segmente klassifizieren, die N Frequenzbereiche darstellen. Um ein spezifisches Beispiel bereitzustellen, kann der Controller 110 die RF-Daten in ein erstes Segment, das einen ersten Frequenzbereich darstellt, der niedrigen Frequenzen entspricht, ein zweites Segment, das einen zweiten Frequenzbereich darstellt, der mittleren Frequenzen entspricht, und ein drittes Segment, das einen dritten Frequenzbereich darstellt, der hohen Frequenzen entspricht, klassifizieren.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 ausgestaltet sein, um Bereichswerte niedriger Frequenzen (< 2 Hz) zu verwenden, um die Antwort des Fahrzeugs auf eine Bedienerrückmeldung zu erfassen. Diese Information kann entweder von einem Zweiradmodell oder von der Beobachtung erhalten werden. Ein Verwenden des Zweiradmodells zum Bereitstellen eines Basislenkungsgefühls reduziert eine Schwankung zwischen Teilen und verbessert eine Einheitlichkeit zwischen Fahrzeugen der gleichen Klasse. Dieser Inhalt wird dann durch eine Interpolationskurve geführt.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 ausgestaltet sein, um Bereichswerte mittlerer Frequenzen (2 Hz bis 8 Hz) und Bereichswerte hoher Frequenzen (8 Hz bis 15 Hz oder mehr) zu verwenden, um Straßenfrequenzdaten zu erfassen. Diese Daten werden auch durch Interpolationskurven geführt. Dies ermöglicht ein Begrenzen und Verwalten von Amplituden eines Rückmeldungsdrehmoments bei höheren Frequenzen für einen Fahrerkomfort.
Individuelle Verstärkungen bei jeder Frequenz ermöglichen eine höhere Abstimmflexibilität, ohne die Stabilitätsspielräume zu überschreiten.
Bei 340 schätzt das Verfahren 300 einen Zahnstangenkraftwert basierend auf den klassifizierten RF-Daten und den Geschwindigkeitsdaten. Beispielsweise kann der Controller 110 (z. B. unter Verwendung einer Aufwandfunktion, einer Interpolationstechnik und/oder dergleichen) klassifizierte RF-Daten und/oder Geschwindigkeitsdaten verarbeiten, um einen Zahnstangenkraftwert zu schätzen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 einen Zahnstangenkraftwert unter Verwendung einer Aufwandfunktion schätzen. Zusätzlich oder alternativ kann der Controller 110 einen Zahnstangenkraftwert unter Verwendung eines Zweiradmodells schätzen.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 eine oder mehrere Aktionen durchführen, um eine bestimmte Funktion (und/oder ein Modell) basierend auf einem Amplitudenwert zu identifizieren und/oder auszuwählen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 Fahrbahnbelagdaten in Betracht ziehen, wenn das Zweiradmodell verwendet wird. Bei einigen Ausführungsformen kann basierend auf einer Bedienervorliebe ein Frequenzbereich unter Verwendung einer unabhängigen Verstärkungsauswahl ausgewählt werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 110 eine Interpolation nach einem Filtern verwenden. Bei einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise, wenn eine Interpolation vor einem Filtern angewandt wird, kann ein erheblicher Abfall von Amplitude und Steigung vorliegen. Folglich verbessert ein Filtern vor einem Interpolieren die Antwort. Bei einigen Ausführungsformen ermöglicht ein Filtern vor einer Interpolation einem Fahrzeugingenieur, das endgültige Aufwandsignal anstatt eines Dazwischenliegenden abzustimmen, wodurch die Entwurfstransparenz verbessert wird.
Durch Hinzufügen von Fahrbahninhalt innerhalb zu der zweiradmodellgetriebenen Schätzung des Zahnstangenkraftwerts ermöglicht der Controller 110 eine einheitliche Lenkform über Fahrzeugkomponenten. Eine oder mehrere hierin beschriebene Ausführungsformen ermöglichen dem Controller 110, die Straßenrückmeldung oder den Frequenzgehalt zu erhöhen, ohne eine Instabilität zu verursachen. In einigen Situationen werden die Auswirkungen des Frequenzgehalts von der Schätzung des Zahnstangenkraftwerts entkoppelt, um die Stabilität und das Lenkgefühl zu verbessern. Eine oder mehrere hierin beschriebene Ausführungsformen ermöglichen ein einheitliches Lenkgefühl über alle Frequenzen und können Amplitudenänderungen aufgrund einer Resonanz vermindern. Eine oder mehrere hierin beschriebene Ausführungsformen ermöglichen die Verwendung einer Diagnose zum Auswählen von Basisfrequenzgehalt von zwei oder mehr Zahnstangenkraftschätzungsquellen, ermöglichen die Verwendung einer Diagnose zur Auswahl eines gewünschten Frequenzbereichs und/oder dergleichen.
Bei 350 steuert das Verfahren 300 selektiv eine Position einer Fahrzeugkomponente basierend auf dem geschätzten Zahnstangenkraftwert. Beispielsweise kann der Controller 110 eine Position eines Handrads selektiv steuern, kann er eine Position einer Zahnstange selektiv steuern und/oder dergleichen.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein alternatives Lenkungskonfigurationsverfahren 400 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht. Bei 402 empfängt das Verfahren 400 Zahnstangenkraftschätzwertdaten. Beispielsweise kann der Controller 110 Zahnstangenkraftschätzwertdaten empfangen, die einem beobachtungsbasierten Modell und/oder einem Zweiradmodell entsprechen.
Bei 404 empfängt das Verfahren 400 Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, die eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs angeben. Beispielsweise kann der Controller 110 Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten empfangen, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 angeben.
Bei 406 klassifiziert das Verfahren 400 die Zahnstangenkraftschätzwertdaten in entsprechende Zahnstangenkraftschätzwertsegmente, die Frequenzbereichen zugehörig sind. Beispielsweise kann der Controller 110 die Zahnstangenkraftschätzwertdaten in Zahnstangenkraftschätzwertsegmente mit zugehörigen Frequenzbereichen klassifizieren.
Bei 408 schätzt das Verfahren 400 basierend auf zumindest einem Zahnstangenkraftschätzwertsegment und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten einen Zahnstangenkraftwert. Beispielsweise kann der Controller 110 basierend auf zumindest einem Zahnstangenkraftschätzwertsegment und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten einen Zahnstangenkraftwert schätzen.
Bei 410 steuert das Verfahren 400 die Fahrzeuglenkung basierend auf zumindest dem Zahnstangenkraftwert. Beispielsweise kann der Controller 110 verschiedene Aspekte der Fahrzeuglenkung des Fahrzeugs 10 unter Verwendung von zumindest dem Zahnstangenkraftwert steuern.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein Lenksystem einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher umfasst Anweisungen, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor: Zahnstangenkraftschätzwertdaten empfängt; Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten empfängt, die eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, das dem Lenksystem zugehörig ist, angeben; die Zahnstangenkraftschätzwertdaten in entsprechende Zahnstangenkraftschätzwertsegmente, die Frequenzbereichen zugehörig sind, klassifiziert; basierend auf zumindest einem Zahnstangenkraftschätzwertsegment und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten einen Zahnstangenkraftwert schätzt; und basierend auf zumindest dem Zahnstangenkraftwert eine Fahrzeuglenkung steuert.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein erster Frequenzbereich, der einem ersten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die kleiner als 2 Hertz sind. Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein zweiter Frequenzbereich, der einem zweiten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die zwischen 2 Hertz und 8 Hertz liegen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein dritter Frequenzbereich, der einem dritten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die zwischen 8 Hertz und 15 Hertz liegen. Bei einigen Ausführungsformen entsprechen die Zahnstangenkraftschätzwertdaten einem beobachtungsbasierten Modell. Bei einigen Ausführungsformen entsprechen die Zahnstangenkraftschätzwertdaten einem Zweiradmodell. Bei einigen Ausführungsformen bewirken die Anweisungen ferner, dass der Prozessor eine Interpolation auf das zumindest eine Zahnstangenkraftschätzwertsegment anwendet, um den Zahnstangenkraftwert zu schätzen. Bei einigen Ausführungsformen bewirken die Anweisungen ferner, dass der Prozessor nach dem Filtern des zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegments die Interpolation auf das zumindest eine Zahnstangenkraftschätzwertsegment anwendet.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren, dass Zahnstangenkraftschätzwertdaten empfangen werden und Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten empfangen werden, die eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs angeben. Das Verfahren umfasst auch, dass die Zahnstangenkraftschätzwertdaten in entsprechende Zahnstangenkraftschätzwertsegmente, die Frequenzbereichen zugehörig sind, klassifiziert werden, und basierend auf zumindest einem Zahnstangenkraftschätzwertsegment und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten ein Zahnstangenkraftwert geschätzt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass basierend auf zumindest dem Zahnstangenkraftwert die Fahrzeuglenkung gesteuert wird.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein erster Frequenzbereich, der einem ersten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die kleiner als 2 Hertz sind. Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein zweiter Frequenzbereich, der einem zweiten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die zwischen 2 Hertz und 8 Hertz liegen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein dritter Frequenzbereich, der einem dritten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die zwischen 8 Hertz und 15 Hertz liegen. Bei einigen Ausführungsformen entsprechen die Zahnstangenkraftschätzwertdaten einem beobachtungsbasierten Modell. Bei einigen Ausführungsformen entsprechen die Zahnstangenkraftschätzwertdaten einem Zweiradmodell. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren auch das Anwenden einer Interpolation auf das zumindest eine Zahnstangenkraftschätzwertsegment, um den Zahnstangenkraftwert zu schätzen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren auch das Anwenden der Interpolation auf das zumindest eine Zahnstangenkraftschätzwertsegment nach dem Filtern des zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegments.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst eine Vorrichtung für ein Lenksystem einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher umfasst Anweisungen, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor: Zahnstangenkraftschätzwertdaten empfängt, die einem beobachtungsbasierten Modell und/oder einem Zweiradmodell zugehörig sind; Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten empfängt, die eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, das dem Lenksystem zugehörig ist, angeben; die Zahnstangenkraftschätzwertdaten in entsprechende Zahnstangenkraftschätzwertsegmente, die Frequenzbereichen zugehörig sind, klassifiziert; eine Interpolation auf zumindest ein Zahnstangenkraftschätzwertsegment nach dem Filtern des zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegments anwendet; basierend auf dem zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegment und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten einen Zahnstangenkraftwert schätzt; und basierend auf zumindest dem Zahnstangenkraftwert eine Fahrzeuglenkung steuert.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein Frequenzbereich, der dem zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die kleiner als 2 Hertz sind. Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein Frequenzbereich, der dem zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die zwischen 2 Hertz und 8 Hertz liegen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein Frequenzbereich, der dem zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen, die zwischen 8 Hertz und 15 Hertz liegen.
Die obige Erläuterung soll die Prinzipien und verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Fachleute werden zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen erkennen, sobald sie die obige Offenbarung vollständig verstehen. Es wird beabsichtigt, dass die folgenden Ansprüche derart interpretiert werden, dass sie alle solchen Abwandlungen und Modifikationen zusammenfassen.
Das Wort „Beispiel“ wird hierin mit der Bedeutung verwendet, als Beispiel, Fall oder Veranschaulichung zu dienen. Jeder hierin als „Beispiel“ beschriebene Aspekt oder Entwurf soll nicht notwendigerweise als gegenüber anderen Aspekten oder Entwürfen bevorzugt oder vorteilhaft betrachtet werden. Vielmehr soll die Verwendung des Worts „Beispiel“ Konzepte auf eine konkrete Weise darstellen. Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Ausdruck „oder“ ein inklusives „oder“ und nicht ein exklusives „oder“ bedeuten. Das heißt, wenn es nicht anderweitig spezifiziert oder aus dem Kontext klar ist, soll „X umfasst A oder B“ jede der natürlichen inklusiven Permutationen umfassen. Das heißt, wenn X A umfasst; X B umfasst; oder X sowohl A als auch B umfasst, dann ist „X umfasst A oder B“ in jedem der vorstehenden Fälle erfüllt. Ferner sollten die Artikel „ein“ und „eine“, wie sie in dieser Anmeldung und den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, allgemein als „ein(e) oder mehrere“ bedeutend betrachtet werden, wenn es nicht anderweitig angegeben ist oder aus dem Kontext klar ist, dass eine Singularform gemeint ist.
Ferner soll die Verwendung des Ausdrucks „eine Realisierung“ nicht dieselbe Ausführungsform oder Realisierung bedeuten, wenn es nicht derartig beschrieben ist.
Realisierungen der Systeme, Algorithmen, Verfahren, Anweisungen etc., die hierin beschrieben sind, können in Hardware, Software oder einer beliebigen Kombination hiervon realisiert sein. Die Hardware kann beispielsweise Computer, Intellectual Property-Kerne (IP-Kerne), anwendungsspezifische Schaltkreise (ASICs), programmierbare Logikanordnungen, optische Prozessoren, programmierbare Logikcontroller, Mikrocode, Mikrocontroller, Server, Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren oder einen beliebigen anderen geeigneten Schaltkreis umfassen. In den Ansprüchen sollte der Ausdruck „Prozessor“ als ein beliebiges Element der vorstehenden Hardware umfassend, entweder einzeln oder in Kombination, verstanden werden. Die Ausdrücke „Signal“ und „Daten“ werden austauschbar verwendet.
Wie hierin verwendet kann der Ausdruck Modul eine verpackte funktionale Hardwareeinheit, die zur Verwendung mit anderen Komponenten entworfen ist, einen Satz von Anweisungen, die durch einen Controller (z. B. einen Prozessor, der Software oder Firmware ausführt) ausführbar sind, eine Verarbeitungsschaltung, die ausgestaltet ist, um eine bestimmte Funktion durchzuführen, und eine geschlossene Hardware- oder Softwarekomponente, die mit einem größeren System über eine Schnittstelle verbunden ist, umfassen. Beispielsweise kann ein Modul einen anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC), einen Universalschaltkreis (FPGA), einen Schaltkreis, einen digitalen logischen Schaltkreis, einen analogen Schaltkreis, eine Kombination von diskreten Schaltkreisen, Gatter oder andere Typen von Hardware oder Kombinationen hiervon umfassen. Bei anderen Ausführungsformen kann ein Modul einen Speicher umfassen, der Anweisungen speichert, die durch einen Controller zur Realisierung eines Merkmals des Moduls ausführbar sind.
Ferner können gemäß einem Aspekt beispielsweise hierin beschriebene Systeme unter Verwendung eines Universalcomputers oder eines Universalprozessors mit einem Computerprogramm realisiert sein, das bei einer Ausführung beliebige der jeweiligen Verfahren, Algorithmen und/oder Anweisungen, die hierin beschrieben sind, ausführt. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise ein Universalcomputer/-prozessor verwendet werden, der eine andere Hardware zum Ausführen eines/einer beliebigen der hierin beschriebenen Verfahren, Algorithmen oder Anweisungen enthalten kann.
Ferner können alle Realisierungen der vorliegenden Offenbarung oder ein Teil hiervon die Form eines Computerprogrammprodukts annehmen, auf das von beispielsweise einem von einem Computer verwendbaren oder von einem Computer lesbaren Medium zugegriffen werden kann. Ein von einem Computer verwendbares oder von einem Computer lesbares Medium kann jede Einrichtung sein, die das Programm zur Verwendung durch einen beliebigen Prozessor oder in Verbindung mit diesem beispielsweise konkret enthalten, speichern, übermitteln oder transportieren kann. Das Medium kann beispielsweise eine elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische oder eine Halbleitereinrichtung sein. Es stehen auch andere geeignete Medien zur Verfügung.

Claims

Lenksystem, umfassend: einen Prozessor; und einen Speicher (120), der Anweisungen umfasst, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor: Zahnstangenkraftschätzwertdaten empfängt (402); Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten empfängt (404), die eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (10), das dem Lenksystem zugehörig ist, angeben; die Zahnstangenkraftschätzwertdaten in entsprechende Zahnstangenkraftschätzwertsegmente, die Frequenzbereichen zugehörig sind, klassifiziert (406); basierend auf zumindest einem Zahnstangenkraftschätzwertsegment und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten einen Zahnstangenkraftwert schätzt (408); und basierend auf zumindest dem Zahnstangenkraftwert eine Fahrzeuglenkung steuert (410).
Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Frequenzbereich, der einem ersten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen umfasst, die kleiner als 2 Hertz sind.
Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Frequenzbereich, der einem zweiten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen umfasst, die zwischen 2 Hertz und 8 Hertz liegen.
Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Frequenzbereich, der einem dritten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen umfasst, die zwischen 8 Hertz und 15 Hertz liegen.
Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangenkraftschätzwertdaten einem beobachtungsbasierten Modell entsprechen.
Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangenkraftschätzwertdaten einem Zweiradmodell entsprechen.
Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anweisungen ferner bewirken, dass der Prozessor eine Interpolation auf das zumindest eine Zahnstangenkraftschätzwertsegment anwendet, um den Zahnstangenkraftwert zu schätzen (408).
Lenksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anweisungen ferner bewirken, dass der Prozessor die Interpolation nach dem Filtern des zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegments auf das zumindest eine Zahnstangenkraftschätzwertsegment anwendet.
Verfahren (400), das umfasst, dass: Zahnstangenkraftschätzwertdaten empfangen (402) werden; Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten (404) empfangen werden, die eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (10) angeben; die Zahnstangenkraftschätzwertdaten in entsprechende Zahnstangenkraftschätzwertsegmente, die Frequenzbereichen zugehörig sind, klassifiziert (406) werden; basierend auf zumindest einem Zahnstangenkraftschätzwertsegment und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten ein Zahnstangenkraftwert geschätzt (408) wird; und die Fahrzeuglenkung basierend auf zumindest dem Zahnstangenkraftwert gesteuert (410) wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Frequenzbereich, der einem ersten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen umfasst, die kleiner als 2 Hertz sind.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Frequenzbereich, der einem zweiten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen umfasst, die zwischen 2 Hertz und 8 Hertz liegen.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Frequenzbereich, der einem dritten Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen umfasst, die zwischen 8 Hertz und 15 Hertz liegen.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangenkraftschätzwertdaten einem beobachtungsbasierten Modell entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangenkraftschätzwertdaten einem Zweiradmodell entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner umfasst, dass eine Interpolation auf das zumindest eine Zahnstangenkraftschätzwertsegment angewandt wird, um den Zahnstangenkraftwert zu schätzen (408).
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner umfasst, dass die Interpolation nach dem Filtern des zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegments auf das zumindest eine Zahnstangenkraftschätzwertsegment angewandt wird.
Vorrichtung für ein Lenksystem, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Prozessor; und einen Speicher (120), der Anweisungen umfasst, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor: Zahnstangenkraftschätzwertdaten, die einem beobachtungsbasierten Modell und/oder einem Zweiradmodell zugehörig sind, empfängt (402); Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten empfängt (404), die eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (10), das dem Lenksystem zugehörig ist, angeben; die Zahnstangenkraftschätzwertdaten in entsprechende Zahnstangenkraftschätzwertsegmente, die Frequenzbereichen zugehörig sind, klassifiziert (406); nach dem Filtern des zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegments eine Interpolation auf zumindest ein Zahnstangenkraftschätzwertsegment anwendet; basierend auf dem zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegment und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten einen Zahnstangenkraftwert schätzt (408); und basierend auf zumindest dem Zahnstangenkraftwert eine Fahrzeuglenkung steuert (410).
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Frequenzbereich, der dem zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen umfasst, die kleiner als 2 Hertz sind.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Frequenzbereich, der dem zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen umfasst, die zwischen 2 Hertz und 8 Hertz liegen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Frequenzbereich, der dem zumindest einen Zahnstangenkraftschätzwertsegment zugehörig ist, Frequenzen umfasst, die zwischen 8 Hertz und 15 Hertz liegen.