DE102009020826B4

DE102009020826B4 - Verringern der Auswirkungen von Vibrationen bei einem elektrischen Servolenkungssystem (EPS-System)

Info

Publication number: DE102009020826B4
Application number: DE102009020826.7A
Authority: DE
Inventors: Kenneth L. Oblizajek; John D. Sopoci; R. Larry Arbanas; Lin Wang
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2009-05-11
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2029-05-12
Also published as: US8744682B2; DE102009020826A1; US20090294206A1

Abstract

Verfahren (100) zur Verwendung mit einem elektrischen Servolenkungssystem, nachfolgend EPS-System (10) genannt, das die Schritte umfasst, dass: (a) eine Vibration in einem Teil des EPS-Systems (10) erfasst wird (104), wobei die erfasste Vibration einen periodischen (202) und einen nicht periodischen (204) Inhalt umfasst; (b) der periodische Inhalt (202) der erfassten Vibration bestimmt (106) und mit einem ersten Schwellenwert verglichen (108) wird, wobei dann, wenn der periodische Inhalt (202) größer als der erste Schwellenwert ist, Schritt (c) ausgeführt wird; (c) eine Vibrationskorrektur aus dem periodischen Inhalt (202) ermittelt wird (130); und (d) ein Elektromotor (90) gemäß der Vibrationskorrektur angesteuert wird (132), wobei die Vibrationskorrektur die Auswirkung der erfassten Vibration mildert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein elektrisches Servolenkungssystem (EPS-System) für ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Verwendung mit diesem. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren, welche die Auswirkungen periodischer Vibrationen bei einem EPS-System verringern oder mildern können.
HINTERGRUND
Es gibt zahlreiche Arten von ungewünschten Vibrationen, Rauschen, Pulsieren, Störungen und anderen Formen schwankender Vibrationsenergie, die in einem Fahrzeug vorhanden sein können; diese Phänomene werden hier anschließend kollektiv und in weitem Sinn als ”Vibrationen” bezeichnet. Vibrationen können viele Quellen aufweisen, welche externe Quellen, etwa unregelmäßige Straßenoberflächen, sowie interne Quellen umfassen.
Ein Beispiel einer internen Vibrationsquelle ist ein nicht konzentrisches, unrundes oder anderweitig unregelmäßig rotierendes Teil. Wenn z. B. ein Reifen, ein Rad, eine Nabe und/oder ein Rotor auf eine nicht konzentrische oder nicht ausgeglichene Weise hergestellt oder an dem Fahrzeug montiert sind, dann dreht sich das Teil mit einer ungleichmäßigen Gewichtsverteilung. Dies wiederum kann periodische oder harmonische Vibrationen in dem Fahrzeug erzeugen; d. h. Vibrationen mit einer Komponente erster Ordnung, die um eine Frequenz erster Ordnung zentriert ist, sowie Komponenten mit höherer oder mehrfacher Ordnung, die um Frequenzen zentriert sind, die ganzzahlige Vielfache der Frequenz erster Ordnung sind. Eine Komponente erster Ordnung einer periodischen Vibration ist allgemein um die gleiche Frequenz wie das sich drehende Objekt zentriert, von welchem sie stammt, und verfügt gewöhnlich über eine größere Amplitude oder Intensität als ihre Gegenstücke höherer Ordnung. Zum Beispiel kann ein Rad, das sich mit zwei Umdrehungen pro Sekunde (2 Hz) dreht, periodische Vibrationen erzeugen, die eine Komponente erster Ordnung bei 2 Hz, eine Komponente zweiter Ordnung bei 4 Hz, eine Komponente dritter Ordnung bei 6 Hz, und so weiter aufweisen. Die Komponente erster Ordnung oder die 2 Hz-Komponente ist gewöhnlich stärker als die Komponenten zweiter und dritter Ordnung. Es ist festzustellen, dass nicht konzentrische rotierende Teile nur eine potentielle Quelle periodischer Vibrationen in einem Fahrzeug sind und dass auch viele weitere existieren.
Von internen Quellen verursachte periodische Vibrationen können sich über das gesamte Fahrzeug hinweg ausbreiten und können ein ungewünschtes Rütteln oder eine ungewünschte Bewegung einiger Fahrzeugkomponenten verursachen, das bzw. die für den Fahrer wahrnehmbar ist. Zum Beispiel können sich periodische Vibrationen, die an den Radanordnungen oder Ecken erzeugt werden, so kombinieren, dass sie ein dynamisches Drehmoment an einer Lenkradsäulenkomponente schaffen, das bewirkt, dass sich das Lenkrad in eine Richtung dreht. Wenn ein Ereignis dieser Art auf einer ebenen oder glatten Straßenoberfläche auftritt, ist es noch deutlicher für den Fahrer wahrnehmbar und wird manchmal als ”Rütteln auf glatter Straße” (SRS, SRS von smooth road shake) oder ein Torsionsnibble bezeichnet.
Es wurde eine Vielzahl von Techniken zur Verringerung oder Milderung periodischer Vibrationen im Fahrzeug eingesetzt. Diese Techniken umfassen das Auswuchten von Rädern am und getrennt vom Fahrzeug, das Verwenden unterschiedlicher Arten von Dämpfungskomponenten und den Versuch, konzentrischere und präzisere Teile maschinell herzustellen oder anderweitig zu erzeugen.
In der DE 10 2005 003 180 A1 ist ein Verfahren zur Verwendung mit einem elektrischen Servolenkungssystem (EPS-System) offenbart, das die Schritte umfasst, dass (a) eine Vibration in einem Teil eines EPS-Systems erfasst wird, wobei die erfasste Vibration einen periodischen und einen nicht periodischen Inhalt umfasst; (b) der periodische Inhalt der erfassten Vibration bestimmt wird; (c) eine Vibrationskorrektur aus dem periodischen Inhalt ermittelt wird; und (d) ein Elektromotor gemäß der Vibrationskorrektur angesteuert wird, wobei die Vibrationskorrektur die Auswirkung der erfassten Vibration mildert. Ferner ist hier auch ein elektronisches Servolenkungssystem (EPS-System) zur Verwendung mit einem Fahrzeug offenbart, umfassend eine Lenkverbindungsanordnung; einen Elektromotor, der mit dem EPS-System gekoppelt ist, um eine Kraftunterstützung zur Ergänzung einer manuellen Lenkkraft bereitzustellen; und einen elektronischen Controller, der einen ersten Eingang, der ein erstes Signal von einem Sensor empfängt, der mit der Lenkverbindungsanordnung gekoppelt ist, einen zweiten Eingang, der ein zweites Signal von einem Sensor empfängt, der mit einer Radanordnung gekoppelt ist, und einen Ausgang aufweist, der ein Befehlssignal an den Elektromotor liefert, wobei der elektronische Controller das erste und zweite Signal zum Erzeugen des Befehlssignals verwendet und das Befehlssignal den Elektromotor dazu veranlasst, absichtlich gegenwirkende Vibrationen in das EPS-System einzubringen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die zur Berechnung der Vibrationskorrektur benötigte Rechenleistung zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 sowie das elektrische Servolenkungssystem nach Anspruch 17 gelöst.
ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verwendung mit einem elektrischen Servolenkungssystem (EPS-System) bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte, dass: (a) eine Vibration in einem Teil des EPS-Systems erfasst wird; (b) ein periodischer Inhalt der erfassten Vibration identifiziert wird und mit einem ersten Schwellenwert verglichen wird, wobei dann, wenn der periodische Inhalt größer als der erste Schwellenwert ist, Schritt (c) ausgeführt wird; (c) eine Vibrationskorrektur aus dem periodischen Inhalt ermittelt wird; und (d) ein Elektromotor gemäß der Vibrationskorrektur angesteuert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein elektrisches Servolenkungssystem (EPS-System) zur Verwendung mit einem Fahrzeug bereitgestellt. Das EPS-System umfasst: eine Lenkverbindungsanordnung; einen mit dem EPS-System gekoppelten Elektromotor; und einen elektronischen Controller mit einem ersten Eingang, der ein erstes Signal von einem Sensor empfängt, der mit der Lenkverbindungsanordnung gekoppelt ist, mit einem zweiten Eingang, der ein zweites Signal von einem mit einer Radanordnung gekoppelten Sensor empfängt, und mit einem Ausgang, der ein Befehlssignal an den Elektromotor liefert. Der elektronische Controller verwendet das erste und zweite Signal zum Erzeugen des Befehlssignals und das Befehlssignal bewirkt, dass der Elektromotor absichtlich entgegenwirkende Vibrationen in die Lenkverbindungsanordnung einbringt, wobei der elektronische Controller den periodischen Inhalt des ersten und zweiten Signals bestimmt und mit einem ersten Schwellenwert vergleicht und das Befehlssignal nur ausgibt, wenn der periodische Inhalt größer als der erste Schwellenwert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden hier nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
1 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften elektrischen Servolenkungssystems (EPS-Systems) ist, das in einem Fahrzeug verwendet werden kann;
2 ein Flussdiagramm ist, das einige der Schritte einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zur Verwendung mit einem EPS-System veranschaulicht;
3A–C spektrale Graphen sind, die sowohl einen periodischen als auch einen nicht periodischen Inhalt eines beispielhaften zeitvarianten Vibrationssignals zeigen, wobei 3A das Vibrationssignal über eine einzige Radumdrehung mit erheblichem Hintergrundrauschen zeigt, 3B das Vibrationssignal über zehn Radumdrehungen gemittelt zeigt, und 3C das Vibrationssignal über einhundert Radumdrehungen gemittelt zeigt; und
4A–B Graphen sind, die beispielhafte periodische Vibrationen, wie sie von dem Sensor erfasst werden, aufgeteilt auf Beiträge von jeder der Radanordnungen zeigen, wobei 4A die Größe der periodischen Vibrationen zeigt und 4B die Phase der periodischen Vibrationen relativ zu dem Winkel der jeweiligen rotierenden Radanordnung zeigt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das System und das Verfahren, die hier beschrieben sind, können verwendet werden, um die Auswirkungen periodischer Vibrationen bei einem elektrischen Servolenkungssystem (EPS-System) zu verringern, insbesondere diejenigen, welche zu einem Rütteln auf glatter Straße (SRS), einem Torsionsnibble und/oder weiteren ungewünschten Zuständen führen können. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Elektromotor verwendet, um in dem EPS-System absichtlich entgegenwirkende Vibrationen zu erzeugen, um die periodischen Vibrationen zu neutralisieren, die von einer oder mehreren Radanordnungen oder Ecken erzeugt werden.
Elektrisches Servolenkungssystem (EPS-System)
1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispiefhaften elektrischen Servolenkungssystems (EPS-Systems) 10, welches zum Lenken oder Steuern der Vorderräder eines Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Obwohl das EPS-System 10 hier als ein System vom ”Zahnstangenunterstützungstyp” gezeigt ist (d. h. ein System, bei dem der Abtrieb des EPS-Motors durch ein Getriebe mit einer Zahnstange gekoppelt ist), ist festzustellen, dass das vorliegende System und Verfahren mit anderen Typen von EPS-Systemen verwendet werden kann, welche umfassen, aber nicht beschränkt sind auf Systemtypen mit ”Säulenunterstützung” und umlaufenden Kugeln. Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst das EPS-System 10 ein Lenkrad 20, eine Lenksäulenanordnung 22, eine Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung 24 und eine Motoranordnung 26, und es kann in Verbindung mit einer Spurstangenanordnung 28 und einer Radanordnung 30 verwendet werden. Dies sind selbstverständlich nur einige der Komponenten, Einrichtungen, Anordnungen, Systeme usw., die mit dem EPS-System 10 verwendet werden können, und weitere in der Technik bekannte können anstelle von oder zusätzlich zu den hier erwähnten verwendet werden.
Das Lenkrad 20 ist an der Lenksäulenanordnung 22 drehbar montiert und gibt einem Fahrer die Möglichkeit, das Fahrzeug zu lenken, wie in der Technik allgemein bekannt ist. Lenkräder können in einer Vielzahl unterschiedlicher Gestalten auftreten und können zusätzliche Komponenten, wie etwa eine Hupe oder elektronische Bedienelemente tragen. Beispielsweise können elektronische Bedienelemente, die ein automatisches Geschwindigkeitssteuerungssystem, ein Fahrzeugradio und weitere bekannte Einrichtungen bedienen, an einem oder mehreren Armen oder einer Mittelkomponente des Lenkrads 20 montiert sein. Der Einfachheit halber wurden die Verdrahtung und verschiedene elektrische Verbindungen, die ein Lenkrad und eine Lenkverbindungsanordnung gewöhnlich begleiten, aus 1 entfernt.
Die Lenkverbindungsanordnung 22 stützt das Lenkrad 20 drehbar ab und überträgt die Lenkabsichten des Fahrers an die anderen Abschnitte des EPS-Systems 10. Bei der hier gezeigten beispielhaften Ausführungsform wurde das Außengehäuse, Steuerhebel, Zündungskomponenten usw. von der Lenkverbindungsanordnung 22 entfernt, um erste, zweite bzw. dritte Lenkwellen 40, 42, 44 offen zu legen, die durch erste und zweite Lenkverbindungen 46, 48 miteinander verbunden sind. Alle diese beispielhaften Teile sind Teil der Lenkverbindungsanordnung 22. Die erste Lenkwelle 40 ist an einem oberen Ende an dem Lenkrad 20 gesichert und ist an einem unteren Ende über die erste Lenkverbindung 46 mit der zweiten Lenkwelle 42 gekoppelt. Obwohl eine Anzahl unterschiedlicher Typen von Verbindungen oder Kopplungen verwendet werden kann, ist die erste Lenkverbindung 46 hier als eine universelle Verbindung gezeigt (auch eine U-Verbindung, Kardan-Verbindung, Hardy-Spicer-Verbindung, Hooke'sche Verbindung usw. bezeichnet). Es kann jeder Verbindungstyp verwendet werden, der zwei starre Wellen um eine Biegung herum verbindet und in der Lage ist, eine Drehbewegung von einer Welk an die andere zu übertragen.
Die zweite Lenkwelle 42 wirkt als ein Zwischensegment zwischen der ersten und der dritten Lenkwelle 40, 44 und ist mit diesen Wellen über die Lenkverbindungen 46, 48 gekoppelt. Es ist möglich, dass eine oder mehrere der Lenkwellen zusätzliche Merkmale umfassen, welche ein Teleskopmerkmal 60, das es der Welle ermöglicht, sich in unterschiedliche Längen zu erstrecken, sowie einen Gummiring 62 umfassen, um Vibrationen in der Lenkverbindungsanordnung zu dämpfen. Die zweite Lenkverbindung 48 ist hier eingeschlossen in einer Kunststoff- oder Gummihülle 64 gezeigt, welche die darunter angeordnete Lenkverbindung isoliert oder anderweitig schützt. Wie die erste Lenkverbindung kann auch die zweite Lenkverbindung 48 aus einer Vielzahl unterschiedlicher Formen sein, die einen universellen oder einen Drehgelenktyp umfassen. Bei dieser Ausführungsform ist die dritte Lenkwelle 44 kürzer als die anderen Wellensegmente und wirkt als eine Eingabewelle für – die Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung 24 (die dritte Lenkwelle 44 wird manchmal als Teil der Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung 24 aufgefasst, obwohl sie hier als Teil der Lenkverbindungsanordnung 22 veranschaulicht ist). Selbstverständlich ist festzustellen, dass die vorstehende Beschreibung nur allgemeiner und beispielhafter Natur ist, da unzählige Lenkverbindungsanordnungsausführungsformen ebenfalls verwendet werden können, welche diejenigen umfassen, die mehr, weniger und/oder andere Komponenten als die hier gezeigten aufweisen.
Die Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung 24 setzt eine Drehbewegung in der Lenkverbindungsanordnung 22 in eine Quer- oder Fahrzeugseitenbewegung um, die zum Verschwenken der Fahrzeugräder verwendet werden kann. Gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform umschließt ein Gehäuse 70 ein zylindrisches Ritzelzahnrad, eine längliche Zahnstange, einen oder mehrere Lagersätze und weitere Komponenten, deren Kenntnis in der Technik weit verbreitet ist (keine von diesen ist hier gezeigt). Das Ritzelzahnrad ist mit der dritten Lenkwelle 44 auf allgemein koaxiale Weise angeordnet und umfasst an seiner äußeren Umfangsfläche Verzahnungszähne. Die längliche Zahnstange ist gemäß einer Orientierung quer zum Fahrzeug angeordnet (d. h. die Zahnstange erstreckt sich in die Querrichtung des Fahrzeugs) und weist entsprechende Verzahnungszähne auf, um mit denjenigen des Ritzelzahnrads zu kämmen. Lager und weitere Komponenten können verwendet werden, um im Betrieb eine glatte Bewegung sicherzustellen. Bei dieser Ausführungsform werden biegsame Hüllen 72 verwendet, um die Abschnitte der Zahnstange, die aus dem Gehäuse 70 hervorstehen, zu umgeben; dies trägt dazu bei, dass sichergestellt ist, dass die Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung frei von Schmutz und Ablagerungen gehalten wird. Jedes der zwei Enden der Zahnstange (hier im Inneren der Hülle 72 gezeigt) ist mit einer Zahnstangenverbindung 80 verbunden, welche eine kugelförmige oder eine andere Kopplung in alle Richtungen sein kann, die das Ende der Zahnstange mit einer inneren Spurstange 82 koppelt. Die innere Spurstange 82 ist mit einer äußeren Spurstange gekoppelt, wie noch erläutert wird. Andere Arten von Lenkgetriebeanordnungen, z. B. eine Anordnung von einem Typ mit umlaufenden Kugeln, kann stattdessen verwendet werden.
Eine Motoranordnung 26 versorgt das System mit einer Kraftunterstützung, um die manuelle Lenkkraft, die von dem Fahrer erzeugt wird, zu ergänzen. Dies gestaltet das Lenken leichter und weniger anstrengend. Gemäß dieser speziellen Ausführungsform umfasst die Motoranordnung 26 einen Elektromotor 90, einen Sensor 92, einen Leistungseingang 94, einen elektronischen Controller 96 und ein oder mehrere Zahnräder, Riemenscheiben, Riemen, Lager usw. zum Erreichen bevorzugter Übersetzungsverhältnisse der Geschwindigkeit von Motoranker zu Zahnstange. Der Elektromotor 90, der ein bürstenloser Motor, ein Motor mit Bürsten oder ein beliebiger anderer in der Technik eingesetzter Motortyp sein kann, umfasst einen Motorabtrieb, der mit der Zahnstange über einen Drehzahlverringerungsmechanismus mechanisch gekoppelt sein kann (der Motor dreht sich allgemein mit einer Rotationsgeschwindigkeit, die für die Zahnstange zu groß ist, und muss daher untersetzt werden). Der Elektromotor kann über einen Leistungseingang 94 mit Leistung versorgt werden, so dass er die Zahnstange in eine quer oder seitlich zum Fahrzeug verlaufende Bewegung steuert (die Richtung und die Drehzahl hängen von den Motorsteuerungssignalen ab, wie noch erläutert wird), welche zusätzlich zu anderen Funktionen eine Unterstützung beim Verschwenken der Räder bereitstellt.
Der Sensor 92 ist mit einer oder mehreren Komponenten der Lenkungsverbindungsanordnung 22 gekoppelt und liefert ein Vibrationssignal an den elektronischen Controller 96. Dieser Sensor kann in einer Komponente der Lenkverbindungsanordnung 22, der Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung 24 oder einer anderen Komponente des EPS-Systems 10 integriert oder eingebettet sein, aber aus Klarheitsgründen ist hier ein externer dargestellt. Gemäß einer Möglichkeit ist der Sensor 92 ein Drehmomentsensor, der an einer Stelle an der Lenkverbindungsanordnung 22 zwischen dem Lenkrad 20 und der Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung 24 einschließlich montiert ist. Bei der beispielhaften Ausführungsform von 1 ist der Sensor 92 ein existierender Drehmomentsensor, der in einen Abschnitt der dritten Lenkwelle 44 (der Antriebswelle für die Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung 24) eingebaut ist und ein zeitvariantes Drehmoment in der Lenkverbindungsanordnung erfasst. Anders ausgedrückt kann der Sensor 92 Drehmoment als eine Funktion der Zeit erfassen, so dass Änderungen aufgrund periodischer und/oder nicht periodischer Vibrationen zur Analyse aufgezeichnet werden können. Fachleute werden feststellen, dass verschiedene Typen von Drehmomentsensoren oder Messfühlern verwendet werden können und dass diese mit einer oder mehreren Komponenten der Lenkverbindungsanordnung auf mehrere Wege interagieren können. Einige Beispiele geeigneter Drehmomentsensoren umfassen magnetostriktive Sensoren, Drehversatzsensoren (z. B. Sensoren, die einen relativen Winkelversatz mit Potentiometereinrichtungen oder dergleichen erfassen) und Dehnungsmessstreifensensoren, um einige aufzuzählen. Es ist festzustellen, dass der Sensor 92 kein Drehmomentsensor sein muss (ein Drehmomentsensor kann vorzuziehen sein, wenn er in der Lenkverbindungsanordnung bereits existiert und somit keine zusätzlichen Kosten verursacht).
Jeder Sensor, der zur Erfassung von Messwerten in der Lage ist, die Informationen über Vibrationen in der Lenkverbindungsanordnung 22 bereitstellen, kann als Sensor 92 verwendet werden. Im Fall eines Drehmomentsensors steht das erfasste Drehmoment in Bezug zu Vibrationen, die ein Rütteln auf glatter Straße (SRS) und andere unerwünschte Phänomene verursachen können. Andere mögliche Sensoren umfassen einen Lenkwinkelsensor (die relative und/oder die absolute Winkelposition einer Lenkverbindungsanordnungskomponente kann in Beziehung zu Vibrationen darin stehen) und einen Beschleunigungsmesser (der Versatz, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung einer Lenkverbindungsanordnungskomponente können in Beziehung zu Vibrationen in der Anordnung stehen). Dies sind nur einige der möglichen Sensoren, die verwendet werden können, und es gibt auch andere. Auf jeden Fall erzeugt der Sensor 92 ein Vibrationssignal, das an den elektronischen Controller 96 gesandt werden kann, welcher ein beliebiger in der Technik bekannter Typ einer geeigneten elektronischen Steuerungseinrichtung, einer Einheit, eines Moduls usw. sein kann. Bei einer Ausführungsform ist der elektronische Controller 96 ein eigenständiger Controller oder ein eigenständiges Modul, der bzw. das eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher zum Speichern von Daten und Anweisungen, einen Leistungsverstärker zum Ansteuern des Elektromotors 90 und eine oder mehrere Verbindungen zu einem CAN-Bus des Fahrzeugs und/oder andere Verbindungen, welche eine Kommunikation innerhalb des Fahrzeugs ermöglichen, umfasst. Es ist auch möglich, dass der elektronische Controller 96 in eine größere Controllereinheit oder ein größeres Modul integriert ist, statt dass er eigenständig ist.
Die Spurstangenanordnung 28 verbindet die Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung 24 so mit der Radanordnung 30, dass eine Querbewegung in der Zahnstange mit den Rädern gekoppelt werden kann, was bewirkt, dass diese sich verschwenken. Gemäß dieser speziellen Ausführungsform ist eine äußere Spurstange 82 mit einer inneren Spurstange gekoppelt, welche wiederum mit einem Lenkungsachsschenkelgelenk gekoppelt ist, das sich an der Radanordnung befindet. Wie von Fachleuten allgemein festgestellt wird, funktioniert die Spurstangenanordnung 28 sowohl mit den Lenkungs- als auch den Federungssystemen des Fahrzeugs und trägt dazu bei, die Steuerung des Rads oder der Eckeneinheit in einem weiten Bereich von Betriebszuständen zu erleichtern. Zusätzliche Merkmale und Einrichtungen, wie etwa einstellbare Buchsen zum Verändern der Länge der Spurstange und damit der ”Spur” der Reifen sind bekannt und können verwendet werden.
Die Radanordnung 30, die auch als ”die Ecke” bezeichnet wird, trägt die Reifen des Fahrzeugs und umfasst eine Anzahl sich drehender Komponenten. Bei einer Ausführungsform umfasst die Radanordnung 30 eine rotierende Nabe 84, eine rotierende Scheibe oder einen Rotor 86, und ein Rad mit einem installierten Reifen (nicht gezeigt). Alle diese Einrichtungen drehen sich gemeinsam, wenn das Fahrzeug angetrieben wird, und beschleunigen oder verzögern in Abhängigkeit von den Fahrzuständen. Ein Scheibenbremsensystem (nicht gezeigt) kann ebenfalls an dem Fahrzeug installiert sein, um mit der Radanordnung 30 zu interagieren, obwohl andere Bremssysteme wie Trommelbremsen ebenfalls verwendet werden können. Ein oder mehrere Radsensoren 98 können zum Ermitteln der Raddrehzahl, der relativen Winkelposition des Rads oder einer anderen Variable verwendet werden.
Bei einer herkömmlichen vorwärts gesteuerten Operation übt ein Fahrer eine Drehkraft auf das Lenkrad 20 aus, um es im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn zu verschwenken. Die von dem Fahrer ausgeübte Drehkraft wird in ein Drehmoment umgesetzt, das durch die gesamte Länge der Lenkverbindungsanordnung 22 hindurch übertragen wird. Dieses Drehmoment kann von dem Drehmomentsensor 92 an einer Stelle in dem EPS-System 10 erfasst werden, und ein entsprechendes Signal wird an den elektronischen Controller 96 gesandt. Die Drehbewegung der verschiedenen Wellen, Verbindungen usw. der Lenkverbindungsanordnung 22 wird in eine Querbewegung oder eine Bewegung von Seite zu Seite in der Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung 24 umgesetzt. Diese Umsetzung findet zwischen dem Ritzelzahnrad und der gezahnten Zahnstangenkomponente statt, wie allgemein in der Technik bekannt ist, und wird in eine Querbewegung der inneren Spurstangen 82 umgesetzt, welche die äußeren Spurstangen bewegen. Die Bewegung der Spurstangen bewirkt, dass sich die Radanordnungen 30 neigen oder sich entsprechend drehen, was bewirkt, dass sich die Räder des Fahrzeugs verschwenken. Zusätzlich zu diesem manuellen Betrieb stellt die Motoranordnung 26 dem Fahrer auch eine Kraftunterstützung bereit.
Wie zuvor erwähnt kann der Sensor 92 ein Signal an den elektronischen Controller 96 liefern, das ein Drehmoment in der Lenkverbindungsanordnung darstellt. Der elektronische Controller 96 kann das Signal, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und andere Eingänge verwenden, um ein Motorsteuerungssignal zu erzeugen, welches den Elektromotor 90 eine gewisse Zeitspanne lang bei einer gewissen Drehzahl in eine gewisse Richtung ansteuert. Ein mechanischer Abtrieb des Elektromotors 90 kann durch eine oder mehrere Komponenten, wie etwa Riemenscheiben, Riemen, Zahnräder usw. untersetzt werden und wird in eine Querbewegung umgesetzt, die mit der Zahnstange mechanisch gekoppelt sein kann. Somit umfassen die Gesamtkräfte an der Zahnstange die manuellen Beiträge des Fahrers und die elektrischen Beiträge des Elektromotors 90. Wie zuvor erwähnt, ist dies ein so genanntes ”Zahnstangenunterstützungssystem”, weil der Abtrieb des Elektromotors 90 mit der Zahnstange mechanisch gekoppelt ist, jedoch können auch andere Systeme, wie etwa ein ”Säulenunterstützungssystem” verwendet werden. Bei einem Säulenunterstützungssystem ist der Abtrieb des Motors mit einer Komponente der Lenkverbindungsanordnung 22, etwa der ersten Lenkwelle 40, gekoppelt.
Die vorstehenden Paragraphen beschreiben allgemein eine vorwärts gesteuerte Operation; d. h. eine Lenkoperation, die mit einer manuellen Eingabe des Fahrers über ein Lenkrad beginnt und damit endet, dass die Räder sich in Ansprechen darauf verschwenken. Es ist jedoch festzustellen, dass auch rückwärts gesteuerte Operationen auftreten können. Rückwärts gesteuerte Operationen beziehen sich allgemein auf Situationen, bei denen eine gewisse Erregung bei den Radanordnungen auftritt und diese Erregung eine entsprechende Vibration bei einer oder mehreren Komponenten des elektrischen Servolenkungssystems (EPS-Systems) 10 erzeugt. Ein Beispiel einer rückwärts gesteuerten Operation ist das vorstehend beschriebene Rütteln auf glatter Straße (SRS), bei dem Erregungen an den Ecken periodische Vibrationen bei der Lenkverbindungsanordnung verursachen, welche bewirken, dass sich das Lenkrad dreht. Das nachstehend beschriebene Verfahren kann einige rückwärts gesteuerte Operationen ansprechen, welche diejenigen umfassen, die zu einem SRS führen.
Verfahren zur Verwendung mit einem elektrischen Servolenkungssystem (EPS-System)
Mit Bezug auf 2 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das eine beispielhafte Ausführungsform 100 eines Verfahrens veranschaulicht, das mit einem elektrischen Servolenkungssystem (EPS-System), wie etwa demjenigen, das in 1 gezeigt ist, verwendet werden kann.
Mit Schritt 102 beginnend wird eine Anfangsschätzung für eine Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung ermittelt, welche die Beziehung zwischen einer Eingabe an den Elektromotor 90 und einer resultierenden Vibration bei einem oder mehreren Teilen der Lenkverbindungsanordnung 22 allgemein beschreibt. Wenn der Elektromotor 90 insbesondere mit einer gewissen Menge an elektrischem Strom angesteuert wird, dann ist die Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung für die Reaktion auf den elektrischen Strom in einem gewissen Teil der Lenkverbindungsanordnung, z. B. etwa der ersten, zweiten oder dritten Lenkwelle 40, 42, 44 repräsentativ. Dieser Effekt kann von dem Sensor 92 erfasst werden und in dem Fall, bei dem der Sensor 92 ein Drehmomentsensor ist, kann er als ein zeitvariantes Drehmoment erfasst werden, das auf eine Lenkverbindungsanordnungskomponente einwirkt. Wieder können andere Sensoren als Drehmomentsensoren verwendet werden. Bei diesem Schritt ist die Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung eine Anfangsschätzung, weil angenommen wird, dass sich das Verfahren bei seinem ersten oder Anfangsdurchlauf befindet; folglich wurde eine gelernte Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung noch nicht empirisch ermittelt. Die Anfangsschätzung kann eine zuvor gespeicherte Übertragungsfunktion (z. B. von einem vorherigen Durchlauf), eine Standardübertragungsfunktion (z. B. eine, die in einem Labor berechnet wurde und bei der Herstellung auf das Fahrzeug geladen wurde) oder eine andere in der Technik bekannte Übertragungsfunktion sein. Es ist festzustellen, dass dies ein optionaler Schritt ist, da es dem Verfahren 100 möglich ist, diesen Schritt zu umgehen und direkt zu Schritt 104 weiter zugehen, ohne eine Anfangsschätzung der Übertragungsfunktion von Motor zu Lenkung zu erzeugen.
Als Nächstes wird bei Schritt 104 in einem Teil des EPS-Systems 10 eine Vibration erfasst. Die Vibration kann bei einer Vielzahl unterschiedlicher Teile oder Komponenten erfasst werden, aber gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird sie in einer der Lenkwellen 40, 42, 44 erfasst, die sich zwischen dem Lenkrad 20 und der Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung 24 befinden. Die Vibration kann von dem Sensor 92 erfasst werden und kann als eine zeitvariante Vibration ausgedrückt werden, die auf eine Lenkkomponente einwirkt. Obwohl die folgende Beschreibung im Kontext eines Drehmomentsensors, der ein zeitvariantes Drehmoment in der Lenkverbindungsanordnung erfasst, bereitgestellt ist, ist zu verstehen, dass stattdessen ein beliebiger Sensortyp, der zum Erfassen von Messungen in der Lage ist, die proportional zu oder anderweitig in Verbindung mit Vibrationen stehen, verwendet werden kann. Beispiele anderer Arten geeigneter Sensoren sind vorstehend erwähnt. Die erfasste Vibration kann sowohl einen periodischen als auch einen nicht periodischen Inhalt umfassen und kann in einem Vibrationssignal ausgedrückt sein, das von dem Sensor 92 zur weiteren Verarbeitung an den elektronischen Controller 96 gesandt wird.
Bei Schritt 106 wird der periodische Inhalt der erfassten Vibration bestimmt. Eine Anzahl unterschiedlicher Techniken, welche diejenigen umfasst, die auf dem Frequenz- oder dem Zeitbereich basieren, kann verwendet werden, um den periodischen Inhalt aus der zuvor erfassten Vibration zu ermitteln oder zu extrahieren. Einige beispielhafte Techniken, die verwendet werden können, umfassen eine Fourieranalyse, schnelle Fouriertransformationen (FFT), diskrete Fouriertransformationen (DFT), eine Wavelet-Analyse und eine Überlagerungs- oder Mischtechnik (heterodyning), wie Fachleute feststellen werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird das zeitvariante Vibrationssignal über eine Anzahl von Radumdrehungen gemittelt. Dies bewirkt allgemein, dass sich der periodische Inhalt von dem nicht periodischen Inhalt absondert, der sich hinab auf Pegel mittelt, die sich Null annähern, wie in 3A–C zu sehen ist. 3A zeigt das Spektrum eines zeitvarianten Vibrationssignals 200 über eine einzige Radumdrehung (N = 1), bei dem das Signal 200 einen periodischen Inhalt 202 umfasst, der von wesentlichen Beträgen eines nicht periodischen Inhalts 204 umgeben ist (der nicht periodische Inhalt kann Vibrationen umfassen, die von unregelmäßigen Straßenoberflächen, elektronischem Rauschen in dem Sensor usw. stammen). Der periodische Inhalt 202 ist bei diesem Beispiel um eine Frequenz oder eine Drehgeschwindigkeit von etwa 15 Hz zentriert. Bei 3B wurde das zeitvariante Vibrationssignal über 10 Radumdrehungen gemittelt (N = 10). Es wird klar, dass die Amplitude des nicht periodischen Inhalts 204 relativ zu dem periodischen Inhalt 202 abgenommen hat. Bei 3C schließlich, welche das zeitvariante Vibrationssignal, das über 100 Radumdrehungen gemittelt wurde (N = 100), darstellt, ragt der periodische Inhalt 202 deutlich aus dem nicht periodischen Inhalt 204 hervor. Zusätzliche Radumdrehungen und weitere Signalverarbeitungstechniken können verwendet werden, um den periodischen Inhalt weiter von den nicht periodischen Komponenten zu trennen.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können Fouriertransformationen und/oder andere Signalverarbeitungstechniken über einen begrenzten Frequenzbereich ausgeführt werden. Wenn die Räder mit der im Wesentlichen gleichen Drehgeschwindigkeit arbeiten, dann kann die Amplitude des periodischen Inhalts über ein begrenztes Frequenzband (z. B. 1–5 Hz Bandbreite) erfasst werden, das um die gemeinsame Drehfrequenz der Räder zentriert ist. Für diese Berechnung werden Raddrehzahlsignale von jedem der Räder benötigt, etwa von dem Sensor 98 oder von einem Fahrzeugnetzwerk. Bei dem in 3A–3C gezeigten Beispiel kann ein begrenztes Frequenzband von 4 Hz um die Frequenz von 15 Hz zentriert werden, um ein Analysefenster zu erzeugen, das den Bereich von 13–17 Hz überspannt. Dieses begrenzte Frequenzband kann die Effizienz von Schritt 106 verbessern, da es das speziell interessierende Frequenzband einengen kann und vermeiden kann, dass alle anderen Abschnitte des Vibrationssignals verarbeitet werden müssen.
Die Amplitude des Spektrums 202 stellt allgemein den gesamten periodischen Inhalt von allen Rädern dar und ist üblicherweise drehzahlabhängig. Anders ausgedrückt ist der periodische Inhalt um eine Frequenz zentriert, die in Bezug zu derjenigen des sich drehenden Objekts steht, von welchem er stammt, wie bereits erläutert wurde. Wenn die Frequenz oder die Drehgeschwindigkeit der Räder oder Ecken (d. h. die Raddrehzahlsignale) bekannt sind, kann das vorliegende Verfahren den periodischen Inhalt bestimmen, der durch die Ecken erzeugt wird. Wenn die Räder andererseits nicht mit der im Wesentlichen gleichen Drehgeschwindigkeit arbeiten, dann können separate Amplituden ermittelt werden; eine Amplitude für jedes der Räder, wobei jede Amplitude über ein begrenztes Frequenzband (z. B. 1–5 Hz Bandbreite) erfasst wird, welches um die Drehgeschwindigkeit oder Frequenz des speziellen Rades zentriert ist. Nachdem alle Amplituden ermittelt sind, werden sie aufsummiert.
Schritt 108 vergleicht dann den periodischen Inhalt mit einem ersten Schwellenwert, der auch ein Störungsschwellenwert genannt wird. Wenn die Amplitude des periodischen Inhalts nicht größer als der erste Schwellenwert ist, dann wird angenommen, dass der periodische Inhalt nicht wesentlich genug ist, um eine Milderung zu versuchen. In diesem Fall kehrt die Steuerung des Verfahrens zurück zu Schritt 104, so dass mit dem Erfassen und Überwachen der Vibrationen in der Lenkverbindungsanordnung 22 fortgefahren werden kann. Wenn der in dem vorherigen Schritt berechnete periodische Inhalt jedoch eine Amplitude oder Intensität aufweist, die größer als der erste Schwellenwert ist, dann kann das Verfahren mit seinen Bemühungen fortfahren, zu versuchen, dessen Auswirkungen abzumildern oder zu neutralisieren. Dieser Schwellenwertvergleich kann auf viele Weisen ausgeführt werden, welche das Verwenden von Amplitudenspitzenwerten, Amplitudenmittelwerten, nur Amplituden der Komponente erster Ordnung, Amplituden von Komponenten mehrerer Ordnungen, quadratischen Mittelwerten (rms), anderen Signaleigenschaften als Amplituden, oder gemäß einer anderen auf dem Gebiet bekannten Technik umfassen. Komponenten erster Ordnung bilden typischerweise die größten und intensivsten Bestandteile des periodischen Inhalts, gefolgt von der Komponente zweiter Ordnung, der Komponente dritter Ordnung usw. Es Ist daher möglich, nur die Komponente erster Ordnung des periodischen Inhalts zu ermitteln und einige der Komponenten höherer Ordnung in dem Bemühen, einige der betroffenen Signalverarbeitungsaufgaben zu vereinfachen, zu ignorieren. Selbstverständlich kann eine beliebige Kombination von Komponenten erster, zweiter, dritter Ordnung usw. verwendet werden.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird der rms (root mean square bzw. quadratischer Mittelwert) des periodischen Inhalts, der über eine kurze Zeitspanne (z. B. 1 bis einschließlich 16 s) erfasst wurde, mit einem ersten Schwellenwert verglichen, der einen Wert aufweist, der etwa 60 bis einschließlich 100 mg rms entspricht, der beim Radius des Lenkrads 22 erfasst wurde (tangentiale Lenkradbeschleunigung). In einigen Fällen entspricht der erste Schwellenwert etwa 80 mg rms. Die Einheit ”mg” stellt Tausendstel eines ”g” dar, welches allgemein die mittlere Beschleunigung ist, die durch die Schwerkraft an der Erdoberfläche erzeugt wird und 9,806 m/s² beträgt. Empirische Tests haben gezeigt, dass etwa 60–100 mg rms an tangentialer Beschleunigung bei der Lenkradanordnung 20 nötig sind, um ungewünschte Zustände, wie etwa SRS, zu erzeugen. Folglich entspricht der erste in diesem Beispiel verwendete Schwellenwert allgemein diesem Wert (Beziehungen zwischen der Beschleunigung, dem Trägheitswiderstand des Lenkrads, dem Drehmoment usw. können zur Einheitenumwandlung verwendet werden). Selbstverständlich kann der erste Schwellenwert in anderen Einheiten ausgedrückt werden, welche das Drehmoment umfassen, wie vorstehend erläutert wurde. Der bei Schritt 108 ausgeführte Vergleich betrifft allgemein den periodischen Inhalt von mehreren Radanordnungen oder Ecken, enthält aber allgemein keine nicht periodischen Beiträge von Unregelmäßigkeiten bei der Straßenoberfläche und anderen externen Quellen.
Als nächstes zerlegt Schritt 120 den periodischen Inhalt der gemessenen Vibrationen in eine oder mehrere einzelne Radkomponenten. Anders ausgedrückt teilt Schritt 120 den periodischen Inhalt der gemessenen Vibrationen von Rad zu Rad auf, so dass die einzelnen Beiträge von jeder Radanordnung oder Ecke festgestellt werden können. Es ist möglich, nur die Komponente erster Ordnung des periodischen Inhalts aufzuteilen, um die Datenverarbeitung zu vereinfachen, jedoch können auch Komponenten mehrerer Ordnungen aufgeteilt werden. Um die einzelnen Radkomponenten zu bestimmen, können weitere Informationen notwendig sein, wie etwa Informationen über die relative und/oder absolute Position jedes Rads. Ein Radpositionssignal kann von dem gleichen Raddrehzahlsensor 98 bereitgestellt werden, der die vorstehend erwähnten Raddrehzahlsignale bereitstellt, oder es kann von einem separaten Sensor bereitgestellt werden. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist das Raddrehzahlsignal ein Signal mit 48 Impulsen pro Umdrehung (ppr, ppr von pulse per revolution) und das Radpositionssignal ist ein 1 ppr Signal, das Informationen bereitstellt, welche die relative und/oder die absolute Position jedes Rads anzeigen. Eines dieser Signale oder beide können durch Sensoren bereitgestellt werden, die in dem Fahrzeug bereits existieren, wie etwa diejenigen in einem Standard-Bremsenantiblockiersystem (ABS-System).
Mit Bezug auf 4A–B sind zwei Graphen gezeigt, die eine Aufteilung der periodischen Vibrationen in die Beiträge von jeder der vier Radanordnungen oder Ecken veranschaulichen. Insbesondere zeigt 4A die Größen periodischer Vibrationen bei einem Lenkrad mit einem Drehmomentsensor wie demjenigen von Sensor 92, während 4B die Phasen der periodischen Vibrationen zeigt. Bei beiden Graphen sind periodische Vibrationen (sowohl die Größe als auch die Phase) über der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgezeichnet und eine erste Aufzeichnung 250 stellt den Beitrag der linken vorderen Ecke dar, 252 stellt den Beitrag der rechten vorderen Ecke dar, 254 stellt den Beitrag der linken hinteren Ecke dar und Aufzeichnung 256 stellt den Beitrag der rechten hinteren Ecke dar.
Typischerweise erzeugen die Vorderradanordnungen oder -ecken mehr periodische Vibrationen bei dem EPS-System 10 als die hinteren Ecken, da sie über die Spurstangenanordnungen 28 mit dem System physikalisch gekoppelt sind. Diese zusätzliche mechanische Kopplung kann Vibrationen von den Ecken an die Lenkverbindungsanordnung 22 übertragen, wie in 4A gezeigt ist. 4B zeigt die Phase relativ zu dem Winkel der jeweiligen Radanordnung, während sich diese dreht; dieser ist für unsere vier Ecken unter Verwendung der gleichen Bezugszifferzuordnungen wie in 4A aufgezeichnet. Eine Vielzahl von Techniken kann verwendet werden, um den periodischen Inhalt in eine oder mehrere einzelne Radkomponenten zu zerlegen, welche die folgende einschließen.
Ein mögliches Verfahren zum Ermitteln der Beiträge von den verschiedenen Radanordnungen oder Ecken ist in dem US-Patent mit der Nr. US 6 714 858 B2 beschrieben. Die in diesem Patent offenbarten Verfahren und Techniken sind besonders gut für Situationen geeignet, in denen sich alle wesentliche Beiträge liefernden Fahrzeugräder mit in etwa der gleichen Drehgeschwindigkeit drehen. In Fällen, in denen sich die Räder mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten drehen, können einige Modifikationen an dem Verfahren, das in US 6 714 858 B2 offenbart ist, angemessen sein.
Zum Beispiel gibt es mit Bezug auf Gleichung 1 der US 6 714 858 B2 an, dass Zeigergrößen der Komponente erster Ordnung zum Füllen der X-Matrix verwendet werden können. Dieser Ansatz ist besonders geeignet, wenn es annähernd eine Frequenz für die Komponenten erster Ordnung aller Ecken gibt. Wenn ein wesentlicher Unterschied bei den Drehgeschwindigkeiten oder Frequenzen der Ecken besteht (z. B. ein Unterschied, der größer als die Frequenzauflösung ist), dann kann das Verfahren der US 6 714 858 B2 modifiziert werden, sofern es das Füllen der Matrizen betrifft. Bei einer Ausführungsform der US 6 714 858 B2 werden die Zeitsignale für jede Eckenimpulsfolge und der Antwortkanal in Fenster aufgeteilt, durch eine Fouriertransformation geschickt und die komplexen Größen, welche den Signalinhalt bei der Frequenz erster Ordnung darstellen, werden in die X-Matrix geladen (und die Y-Matrix für den Antwortkanal). Die US 6 714 858 B2 erwähnt auch die Verwendung von ”Linien”, welche die Signalinhalte bei Frequenzen sind, die der Frequenz erster Ordnung benachbart sind. Diese werden aufgenommen, um ein etwaiges Aufspreizen des Signals über mehr als eine Frequenz zu berücksichtigen, was wegen des Verfahrens auftritt, das zum Abtasten und Aufteilen des Signals in Fenster verwendet wird. Die Gesamtanzahl von Zeilen in den X- und Y-Matrizen wird gleich der Anzahl von Fenstern, in welche das ursprüngliche Zeitsignal aufgeteilt wurde, multipliziert mit der Anzahl von Frequenzbändern oder Linien sein, die in jedem Fenster verwendet werden sollen. Wenn festgestellt wird, dass die Drehgeschwindigkeiten oder Frequenzen von zwei oder mehr Ecken durch eine oder mehrere Frequenzlinien getrennt sind, dann kann die Analyse erweitert werden, indem die Linien erster Ordnung von allen Ecken zusammen mit allen benachbarten Linien, welche zum Berücksichtigen der Berechnungsaufspreizung benötigt werden, aufgenommen werden. Es ist wiederum festzustellen, dass das Verfahren nach US 6 714 858 B2 und das modifizierte Verfahren nach US 6 714 858 B2 , die vorstehend beschrieben sind, nur zwei mögliche Techniken sind, die verwendet werden können, um die periodischen Vibrationen in einzelne Beiträge von allen Ecken zu zerlegen oder aufzuteilen. Andere Techniken, die Fachleuten bekannt sind, können ebenfalls verwendet werden.
Nun, da die einzelnen Radkomponenten aus dem periodischen Inhalt extrahiert wurden, ermittelt Schritt 122 welche dieser Komponenten wesentlich genug sind, dass man versuchen kann, sie zu berücksichtigen.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird jeder Beitrag von den einzelnen Rädern mit einem zweiten Schwellenwert verglichen, und wenn er größer als der zweite Schwellenwert ist, dann wird eine Vibrationskorrektur für diese einzelne Radkomponente ermittelt. Bei einer Verwendung des vorstehenden ersten Schwellenwertbeispiels, bei dem 60–100 mg rms für den periodischen Inhalt von den Radanordnungen verwendet wird, kann hier ein zweiter Schwellenwert mit einem Wert verwendet werden, der 15–25 mg rms entspricht (60–100 mg rms/4 Ecken 15–25 mg rms). Insbesondere kann ein zweiter Schwellenwert von etwa 20 mg rms verwendet werden. Zur Veranschaulichung wird angenommen, dass das linke Vorderrad 25 mg rms zu dem periodischen Gesamtinhalt beiträgt. Schritt 122 kann ermitteln, dass dieser Beitrag einen zweiten Schwellenwert von 20 mg rms überschreitet und wesentlich genug ist, um zu versuchen, ihn mit einer Vibrationskorrektur zu mildern. Wenn andererseits das rechte Hinterrad nur 12 mg rms beiträgt, was weniger als der zweite beispielhafte Schwellenwert ist, dann kann diese einzelne Radkomponente als nicht wesentlich genug angesehen werden, um zu versuchen, sie zu korrigieren. Es ist festzustellen, dass ein einziger zweiter Schwellenwert verwendet werden kann (d. h. einer für alle Radanordnungen), oder dass verschiedene Schwellenwerte für die Vorderräder im Vergleich zu den Hinterrädern, die linken im Vergleich zu den rechten Rädern usw. verwendet werden können. Die vorstehend erwähnten Techniken zum Vergleichen des periodischen Inhalts mit einem ersten Schwellenwert können hier ebenfalls verwendet werden.
An diesem Punkt kann ein optionaler Schritt 124 ausgeführt werden, bei dem die gegenwärtigen Lesewerte für einzelne Radkomponenten mit zuvor gespeicherten Lesewerten, die dem gleichen Rad zugeordnet sind, verglichen werden. Ein derartiger Vergleich kann zum Erkennen großer oder nicht erwarteter Änderungen bei Vibrationen, die von einem einzelnen Rad stammen, hilfreich sein. Es wird z. B. angenommen, dass das rechte Vorderrad während einer vorherigen Ausführung des Verfahrens 100 12 mg rms an periodischem Inhalt zeigte, das gleiche Rad aber während der nächsten Ausführung des Verfahrens 25 mg rms an periodischem Inhalt zeigte. Dies ist eine wesentliche Änderung, wenn sie zwischen aufeinander folgenden Durchläufen des Verfahrens auftritt. Der Schritt 124 kann auch Phasen vergleichen, um zu ermitteln, ob die zwei Lesewerte sich zueinander innerhalb einer gewissen Phase befinden (Vibrationslesewerte werden oft als Zeiger (komplexe Größen) gespeichert, die sowohl Größen- als auch Phasenkomponenten aufweisen). Somit kann der Schritt 124 die gegenwärtigen und die vergangenen Radkomponenten vergleichen, und wenn die zwei Lesewerte um einen gewissen Grad voneinander abweichen, dann kann das Verfahren zu Schritt 104 zurückkehren, um sich eine Bestätigung zu verschaffen, dass die Lesewerte tatsächlich korrekt sind. Der Schritt 124 kann auch gewisse Diskrepanzen zwischen den Lesewerten verwenden, um Folgen von Änderungen bei den Ecken zu erkennen, wie etwa ein physikalisches Wechseln eines oder mehrerer Reifen, eines oder mehrerer Räder, einer oder mehrerer Bremsscheiben, den Verlust von Auswuchtgewichten, und die adaptiven Verfahren vorteilhaft modifizieren. Der Schritt 124 kann auch gewisse Diskrepanzen zwischen den Lesewerten verwenden, um Fehlfunktionen von Teilen oder andere ungewünschte Zustände zu erkennen; z. B. kann eine große und deutliche Änderung bei einer einzelnen Radkomponente einen platten Reifen anzeigen. Dieser Schritt ist wiederum nur optional und kann teilweise oder vollständig weggelassen werden.
Schritt 130 ermittelt dann eine Vibrationskorrektur aus dem zuvor festgestellten periodischen Inhalt. Eine ”Vibrationskorrektur” umfasst beliebige Daten, Signale, Befehle, elektrische Spannungen oder Ströme oder irgendwelche weitere Informationen, die verwendet werden können, um einen Elektromotor derart anzusteuern, dass er absichtlich Vibrationen in eine oder mehrere Komponenten eines elektrischen Servolenkungssystems (EPS-Systems) einbringt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform verwendet der Schritt 130 eine Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung (z. B. die Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung, die bei Schritt 102 anfänglich geschätzt wurde), um eine Vielzahl von Vibrationskorrekturen zu ermitteln; eine für jede einzelne Radkomponente, die den zweiten Schwellenwert bei Schritt 122 überschritten hat. Selbstverständlich kann eine andere Übertragungsfunktion als die anfänglich bei Schritt 102 geschätzte verwendet werden; z. B. eine Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung, die bei dem letzten Durchlauf verwendet wurde, oder es kann eine Kombination der letzten Durchläufe durch das Verfahren verwendet werden. Allgemein ist jede Vibrationskorrektur eine negative Funktion der einzelnen Radkomponente, welche sie betrifft. Auf diese Weise neutralisiert das Einführen einer einzelnen Vibrationskorrektur in das EPS-System 10 eine entsprechende einzelne Radkomponente, die von einer speziellen Radanordnung erzeugt wurde. Die unterschiedlichen Vibrationskorrekturen können aufaddiert, summiert oder anderweitig so kombiniert werden, dass der Elektromotor 90 mit einem einzigen Befehlssignal angesteuert wird.
Die folgende Beschreibung betrifft eine beispielhafte Ausführungsform zur Ausführung des Schritts 130, und sie ermittelt eine Vibrationskorrektur unter Verwendung der folgenden Gleichungen. Es ist festzustellen, dass stattdessen andere Techniken zum Ermitteln einer Vibrationskorrektur, welche eine erfasste Vibration in einem EPS-System neutralisiert oder anderweitig reduziert, verwendet werden kann, und dass die folgende Ausführungsform nur eine Möglichkeit darstellt.
Gleichung 1 ist eine allgemeine Gleichung, bei der SWT ein Vektor von Zeigern (komplexen Größen) der Dimension m × 1 ist, der die von dem Sensor 92 erfasste gemessene Vibration darstellt (bei diesem Beispiel wird die Vibration in Einheiten eines Drehmoments gemessen), X eine Matrix von Zeigern der Dimension m × 4 ist (dies nimmt an, dass alle vier Ecken verwendet werden, wenn mehr oder weniger Ecken verwendet werden, kann sich die Größe dieser Matrix ändern), welche Ausdrücke von einzelnen absoluten Radpositionssignalen und Kombinationen daraus umfasst, die von Sensoren wie etwa dem Sensor 98 stammen (bei diesem Beispiel ist das absolute Radpositionssignal das vorstehend beschriebene 1 ppr-Signal), und ACF ist ein Vektor von Zeigern der Dimension 4 × 1, der eine Verantwortlichkeit von Ecke zu Lenkung für jede der Ecken oder Radanordnungen darstellt (z. B. acf_LF, acf_RF, acf_LR, acf_RR). Die Tieferstellung n gibt die aktuelle Iteration der Analyseschleife an und die Tieferstellung m gibt die Anzahl von Elementen in den abgetasteten Daten an, wie zuvor erörtert winde. Die Tieferstellung L gibt den Index des Zeigers aus der Fouriertransformation eines Signals für ein spezielles Fenster/Frequenzband an. Da X eine Matrix der Dimension m × 4 ist und ACF ein Vektor der Dimension 4 × 1 ist, wird bei diesem Beispiel angenommen, dass alle vier Ecken verwendet werden. Dieses Verfahren kann auch mit nur zwei Ecken (z. B. LF und RF) verwendet werden, und dann wird aus X eine Matrix der Dimension m × 2 und ACF wird beispielsweise ein Vektor der Dimension 2 × 1.
Als Nächstes wird Gleichung 2 verwendet, bei der das Symbol (*) eine konjugiert komplexe Operation (Ausdruck mal Ausdruck) bezeichnet und (') eine Transponierung einer Matrix oder eines Vektors bezeichnet. Eine anfängliche Verantwortlichkeit von Ecke zu Lenkung ACF für jede der Radanordnungen kann nun unter Verwendung der erfassten Vibrationen SWT und der absoluten Radpositionssignale X, welche transformiert und normiert werden können, ermittelt werden.
Gleichung 3 kann nun verwendet werden, um eine neue oder akkumulierte Verantwortlichkeit von Ecke zu Lenkung zu berechnen, welche die gerade berechneten SWT-Werte sowie zuvor berechnete SWT-Werte berücksichtigt. Dadurch kann die Gleichung 3 die Auswirkungen plötzlicher Änderungen bei den zugehörigen Verantwortlichkeiten verringern und wirkt sozusagen wie eine Mittelwerttechnik. Diese Berechnung kann in einigen Fällen weggelassen werden, bei denen es gewünscht ist, einfach die zuletzt berechnete Verantwortlichkeit von Ecke zu Lenkung zu verwenden. Dies kann auch erreicht werden, indem ein großer er Wert für μ verwendet wird (wenn μ → ∞, wird das Mitteln deaktiviert und die Operationen hängen von den letzten Datenwerten ab; dies kann auch auf nachfolgende Verwendungen von μ mit verschiedenen Tieferstellungen zutreffen). in Gleichung 3 stellt AccumAcf_n eine akkumulierte oder im Gewicht gemittelte Verantwortlichkeit von Ecke zu Lenkung dar, acf_n stellt die zuletzt berechnete Verantwortlichkeit von Ecke zu Lenkung dar, und μ_A ist eine Gewichtungsfunktion. Diese Berechnung zur Ermittlung von AccumAcf kann für jede der Ecken ausgeführt werden.
Bei einer Ausführungsform ist die Gewichtungskonstante μ_A eine Funktion einiger Variable (siehe Gleichung 4), welche die zuletzt berechnete AccumAcf, die zuletzt berechnete acf und einen Empfindlichkeitswert SHy eines Rüttelns auf glatter Straße (SRS) des Fahrzeugs umfassen (z. B. entlang der Querachse mit einem Sensor erfasst, der an dem Lenkrad bei der Zwölf-Uhr-Stellung montiert ist und bei der Herstellung unter Verwendung der Kenntnis eines typischen Fahrzeugmodellempfindlichkeitsverhaltens vorprogrammiert wurde). Stattdessen können auch andere Gewichtungskonstanten verwendet werden.
Als Nächstes stellt Gleichung 5 eine elektrische Eingabe an einen Motor, etwa den Elektromotor 90, in Beziehung zu Vibrationen, die in dem EPS-System 10 erfasst werden. In dieser Gleichung ist H ein Zeiger (eine komplexe skalare Größe), der eine Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung darstellt, und I ist ein Zeiger (eine komplexe skalare Größe), der Motorstromsignale darstellt. Die anfänglichen H und AccumH_corner können gleich sein und in Abhängigkeit von dem EPS-Motor, dem Lenksystem, der Lenksäule, dem Lenkrad und der Federung, welche bei der Herstellung verwendet wurden, auf einen vernünftigen Wert gesetzt sein. Der Wert von H kann dann durch Gleichung 6 bei jeder Iteration erneut berechnet werden. Der anfängliche I_corner wird auf Null gesetzt, was für den ersten Schritt I_corner = 0 liefert und I_corner0 = 0 und I_corner1 = 0.
Die Ausdrücke mit Δ sind Zeigerdifferenzen zwischen den aktuellen und vorherigen Schritten.
Das Auflösen nach H liefert Gleichung 6, welche eine Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung für jede der Ecken ermittelt. Der Wert ΔI sollte überwacht werden, um sicherzustellen, dass er nicht zu klein zum Schätzen der Übertragungsfunktion ist.
Gleichung 6 kann einzelne Übertragungsfunktionen von Motor an Lenkung für jede der Ecken zulassen. Für Fahrzeuge, die quasi lineare Antworten unabhängig von einer Eckenverantwortlichkeit und einem Motoransteuerstrom zeigen, werden die Übertragungsfunktionen zu einer einzigen gemeinsamen Übertragungsfunktion H konvergieren und werden nicht spezifisch für eine einzelne Ecke sein. Ein Beweis für diesen Zustand ist die praktische Vereinfachung und Reduktion der einzelnen Übertragungsfunktionen von Motor an Lenkung auf eine effektive gemeinsame Zeigergröße unabhängig von der Ecke. Eine derartige Information kann beschafft werden, indem beispielhafte Fahrzeuge während des frühen Entwicklungszyklus des Modells getestet werden, oder indem das Verhalten im Feld beobachtet wird, indem diese Übertragungsfunktionen aus Fahrzeugen in Verwendung extrahiert werden.
Dieser beispielhafte Prozess kann dann Gleichung 7 verwenden, um eine akkumulierte Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung AccumH unter Verwendung der letzten bekannten akkumulierten Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung, der zuletzt berechneten Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung, und einer Gewichtungskonstante μ_cornerH zu aktualisieren. Diese Gewichtungs- oder Mittelwerttechnik ähnelt derjenigen, die in Gleichung 3 verwendet und zuvor beschrieben wurde.
Die Gewichtungsfunktion μ_cornerH kann eine Funktion mehrerer Variablen sein und kann unter Verwendung der gegenwärtigen acf und der vorherigen acf für diese spezielle Ecke, der inkrementellen Änderung beim Ansteuerstrom an den Motor für die Ecke ΔI_corner, die Frequenz freq dieser Ecke, und eines Empfindlichkeitswerts SHy für das Rütteln auf glatter Straße (SRS) des Fahrzeugs berechnet werden.
Durch ein Akkumulieren der Effekte der Vibrationskorrektur kann das Verfahren auf empirische Weise eine neue Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung ermitteln, die wahrscheinlich genauer als diejenige ist, die anfänglich verwendet wurde. Eine empirisch ermittelte Übertragungsfunktion kann aus einer Vielzahl von Gründen einer geschätzten vorzuziehen sein. Ein derartiger Grund ist, dass unzählige Faktoren, welche die Dynamik des elektrischen Servolenkungssystems (EPS-Systems), Betriebszustände des Fahrzeugs, Teileverschleiß usw. umfassen, die Übertragungsfunktion im Lauf der Zeit beeinflussen können. Eine Eingabe an den Elektromotor 90 kann folglich an einem Tag eine gewisse Antwort bei der Lenkverbindungsanordnung 22 aufweisen und kann eine Woche, einen Monat oder ein Jahr später eine andere Antwort aufweisen.
Gleichung 9 kann dann verwendet werden, um einen neuen Motorstromzeiger (eine komplexe skalare Größe) I für jede Ecke zu berechnen. Bei diesem beispielhaften Ansatz kann der neue Motorstromzeiger I ermittelt werden, indem der letzte Motorstromzeiger, die gegenwärtige acf, die neue Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung H und eine weitere Gewichtungsfunktion μ_cornerI verwendet wird. Die Gewichtungsfunktion ist eine Funktion der Antwort des Elektromotors 90 neben weiteren Variablen; siehe Gleichung 10.
Nun, da die Motorstromzeiger I, welche Vibrationskorrekturen sind, für jede der Ecken ermittelt wurden, steuert Schritt 132 einen Elektromotor gemäß der Vibrationskorrektur an, so dass er die Auswirkungen der erfassten Vibrationen mildert. Die Vibrationskorrektur kann in einer von einer Anzahl unterschiedlicher Formen vorliegen. Wenn die Vibrationskorrektur in der Form eines Befehlssignals vorliegt, dann kann der elektronische Controller 96 oder eine andere elektronische Verarbeitungseinrichtung verwendet werden, um das Befehlssignal zu verarbeiten und dazu beizutragen, es in einen tatsächlichen elektrischen Strom umzusetzen, der zum Ansteuern oder Betreiben des Elektromotors 90 verwendet wird. Wenn die Korrektur in der Form des tatsächlichen elektrischen Stroms vorliegt, der zum Ansteuern des Elektromotors 90 verwendet wird, dann kann dieser Ansteuerstrom direkt oder indirekt an den Motor angelegt werden. Es ist festzustellen, dass es zahlreiche Wege zum Ansteuern von Elektromotoren synchron mit den Ecken gibt und dass alle in der Technik bekannten geeigneten Wege hier verwendet werden können. Ein derartiges Verfahren verwendet die Radsignale mit mehreren Impulsen, um die dynamischen und periodischen Motoransteuersignale inkrementell zu aktualisieren.
Bei einigen Ausführungsformen kann es sein, dass Schritt 130 nicht versucht, den gesamten periodischen Inhalt in der Lenkverbindungsanordnung 22 zu einem Zeitpunkt zu korrigieren oder vollständig zu neutralisieren. Wenn z. B. das System die Lenkverbindungsanordnung mit zu großen Korrekturvibrationen zum vollständigen Kompensieren und Stimulieren ansteuern müsste, dann könnte diese dimensionierbare Korrektur für den Fahrer zu stark wahrnehmbar werden. Wenn der Schritt 130 die Vibrationskorrekturen entwickelt, kann er sie stattdessen auf eine Weise derart erzeugen, dass jede Korrektur nur ein prozentualer Anteil oder ein Bruchteil einer ansonsten vollständigen Korrektur ist. Wenn beispielsweise das linke Vorderrad eine einzelne Radkomponente erzeugt, die eine Spitzenamplitude von 20 mg rms aufweist, dann kann Schritt 130 eine Vibrationskorrektur mit einer Spitzenamplitude von nur 5 mg rms erzeugen. Dieser eher allmähliche Ansatz nimmt an, dass die Komponente mit 20 mg rms innerhalb einiger Iterationen oder Runden der Vibrationskorrekturen neutralisiert werden kann.
Die Zeigergrößen H und acf sind typischerweise Funktionen der Frequenz oder der Drehzahl; daher sollten die vorstehend bereitgestellten beispielhaften Verfahren, die Gleichungen und Ergebnisse (z. B. die akkumulierten und gewichteten Mittelwerte) verwenden, bei diskreten Drehzahlen ausgeführt werden. Die Möglichkeit zum Beschaffen von Informationen bei diesen diskreten Drehzahlen kann von dem Betreiben des Fahrzeugs durch den Fahrer abhängen, bei dem eine nicht häufige Verwendung bei einigen Drehzahlen die Anwendung von Näherungsgrößen für die unmittelbare Vibrationsunterdrückung notwendig machen kann. Bei diesen Fallen können Interpolationen zwischen zuvor beschafften und gespeicherten Werten zum Ausführen der Neutralisierung vorteilhaft sein. Es sind viele Interpolationstechniken möglich, welche lineare, quadratische, modal angepasste mit beschränkten Freiheitsgraden sowie weitere dem Fachmann bekannte umfassen. Zudem können, während Informationen während eines normalen Betriebs des Fahrzeugs beschafft werden, Änderungen bei der Fahrzeuggeschwindigkeit zu Unruhezuständen bei Nenndrehzahlen führen und auch zu Schwankungen bei den erwarteten Zeigergrößen beitragen. Fachleute werden gleichermaßen feststellen, dass die Implementierung festgelegter Grenzen für die zulässige Unruhe der Drehzahl, über welche die Daten gesammelt, gemittelt, und gespeichert werden, manchmal hilfreich sein kann.
Das eben beschriebene Verfahren kann einige adaptive Qualitäten aufweisen, die es ihm ermöglichen, sich anzupassen, oder zu lernen, während es fortschreitet. Wie der Fachmann feststellt, ist diese adaptive Natur einigen der vorstehend bereitgestellten beispielhaften Schritten naturgegeben, speziell denjenigen, die auf iterative Weise verwendet werden. Durch Verwendung eines adaptiven Ansatzes kann das vorliegende Verfahren Änderungen bei der Vibrationsnatur des Fahrzeugs, den Anordnungen, den einzelnen Teilen usw. berücksichtigen und kann zu einem flexibleren und robusteren Ansatz zum Ansprechen nicht gewollter periodischer Vibrationen führen.

Claims

Verfahren (100) zur Verwendung mit einem elektrischen Servolenkungssystem, nachfolgend EPS-System (10) genannt, das die Schritte umfasst, dass: (a) eine Vibration in einem Teil des EPS-Systems (10) erfasst wird (104), wobei die erfasste Vibration einen periodischen (202) und einen nicht periodischen (204) Inhalt umfasst; (b) der periodische Inhalt (202) der erfassten Vibration bestimmt (106) und mit einem ersten Schwellenwert verglichen (108) wird, wobei dann, wenn der periodische Inhalt (202) größer als der erste Schwellenwert ist, Schritt (c) ausgeführt wird; (c) eine Vibrationskorrektur aus dem periodischen Inhalt (202) ermittelt wird (130); und (d) ein Elektromotor (90) gemäß der Vibrationskorrektur angesteuert wird (132), wobei die Vibrationskorrektur die Auswirkung der erfassten Vibration mildert.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei Schritt (a) ferner umfasst, dass die Vibration in einer Lenkwelle (44) des EPS-Systems (10) erfasst wird (104), wobei die Lenkwelle (44) eine Eingangswelle für eine Zahnstangen- und Ritzel-Lenkgetriebeanordnung (24) ist.
Verfahren (100) nach Anspruch 2, wobei Schritt (a) ferner umfasst, dass die Vibration in der Lenkwelle (44) mit einem Drehmomentsensor (92) erfasst wird (104), wobei die erfasste Vibration ein zeitvariantes Drehmoment ist, das auf die Lenkwelle (44) einwirkt.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Schwellenwert einen Wert aufweist, der 60 bis einschließlich 100 mg rms einer tangentialen Lenkradbeschleunigung entspricht.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei der periodische Inhalt (202) über ein begrenztes Frequenzband erfasst wird, das zwischen 1 bis einschließlich 5 Hz liegt und um eine Drehgeschwindigkeit eines oder mehrerer Räder zentriert ist.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) ferner umfasst, dass eine Komponente erster Ordnung des periodischen Inhalts (202) ermittelt wird und eine oder mehrere Komponenten höherer Ordnung des periodischen Inhalts (202) ignoriert werden.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) ferner umfasst, dass der periodische Inhalt (202) der erfassten Vibration bestimmt wird (106) und der periodische Inhalt (202) in eine oder mehrere einzelne Radkomponenten zerlegt wird (120), die den einzelnen Radanordnungen (30) entsprechen.
Verfahren (100) nach Anspruch 7, wobei dann, wenn sich alle einzelnen Radanordnungen (30) mit der gleichen Drehgeschwindigkeit drehen, das Zerlegen (120) des periodischen Inhalts (202) in eine oder mehrere einzelne Radkomponenten ferner umfasst, dass eine Matrix mit Zeigergrößen bei einer einzigen Frequenz gefüllt wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 7, wobei dann, wenn sich einige der einzelnen Radanordnungen (30) mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten drehen, das Zerlegen (120) des periodischen Inhalts (202) in eine oder mehrere einzelne Radkomponenten ferner umfasst, dass eine Matrix mit Zeigergrößen bei mehreren Frequenzen gefüllt wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 7, wobei Schritt (b) ferner umfasst, dass jede der einzelnen Radkomponenten mit einem zweiten Schwellenwert verglichen wird (122), wobei dann, wenn eine einzelne Radkomponente größer als der zweite Schwellenwert ist, Schritt (c) für diese einzelne Radkomponente ausgeführt wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 10, wobei der zweite Schwellenwert einen Wert aufweist, der 15 bis einschließlich 25 mg rms einer tangentialen Lenkradbeschleunigung entspricht.
Verfahren (100) nach Anspruch 7, wobei Schritt (b) ferner umfasst, dass jede der einzelnen Radkomponenten mit einer zuvor gespeicherten Radkomponente verglichen wird (124), welche der gleichen Radanordnung (30) zugeordnet ist, und wobei dann, wenn die zwei Radkomponenten sich um einen gewissen Grad unterscheiden, Schritt (a) wiederholt wird, bevor Schritt (c) ausgeführt wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 7, wobei Schritt (c) ferner umfasst, dass eine Vielzahl von Vibrationskorrekturen ermittelt wird und jede der Vibrationskorrekturen in Beziehung zu einer negativen Funktion einer entsprechenden einzelnen Radkomponente steht.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei Schritt (d) ferner umfasst, dass der Elektromotor (90) gemäß der Vibrationskorrektur angesteuert wird, wobei die Vibrationskorrektur ein Radsignal mit vielen Impulsen verwendet, um periodische Motoransteuerungssignale inkrementell zu aktualisieren.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfasst, dass: eine zusätzliche Vibration bei dem gleichen Teil des EPS-Systems (10) erfasst wird, während der Elektromotor (90) in Schritt (d) angesteuert wird, und diejenigen Abschnitte der zusätzlichen Vibration bestimmt werden, die auf die Vibrationskorrektur zurückgeführt werden können.
Verfahren (100) nach Anspruch 15, das ferner den Schritt umfasst, dass: eine Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung auf der Grundlage derjenigen Abschnitte der zusätzlichen Vibration, die auf die Vibrationskorrektur zurückgeführt werden können, ermittelt wird, und dass die Vibrationskorrektur auf der Grundlage der Übertragungsfunktion von Motor an Lenkung modifiziert wird.
Elektrisches Servolenkungssystem, nachfolgend EPS-System (10) genannt, zur Verwendung mit einem Fahrzeug, umfassend: eine Lenkverbindungsanordnung (22); einen Elektromotor (90), der mit dem EPS-System (10) gekoppelt ist, um eine Kraftunterstützung zur Ergänzung einer manuellen Lenkkraft bereitzustellen; und einen elektronischen Controller (96), der einen ersten Eingang, der ein erstes Signal von einem Sensor (92) empfängt, der mit der Lenkverbindungsanordnung (22) gekoppelt ist, einen zweiten Eingang, der ein zweites Signal von einem Sensor (98) empfängt, der mit einer Radanordnung (30) gekoppelt ist, und einen Ausgang aufweist, der ein Befehlssignal an den Elektromotor (90) liefert, wobei der elektronische Controller (96) das erste und zweite Signal zum Erzeugen des Befehlssignals verwendet und das Befehlssignal den Elektromotor (90) dazu veranlasst, absichtlich gegenwirkende Vibrationen in das EPS-System (10) einzubringen, und wobei der elektronische Controller (96) den periodischen Inhalt (202) des ersten und zweiten Signals bestimmt und mit einem ersten Schwellenwert vergleicht und das Befehlssignal nur ausgibt, wenn der periodische Inhalt (202) größer als der erste Schwellenwert ist.