DE102011081697A1 - Verfahren, Systeme und Geräte für das Reduzieren der Lenkradvibration in elektrischen Leistungslenksystemen - Google Patents

Verfahren, Systeme und Geräte für das Reduzieren der Lenkradvibration in elektrischen Leistungslenksystemen Download PDF

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Kenneth L. Oblizajek
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Abstract

Es werden Verfahren, Systeme und Geräte für die Unterdrückung von Lenkradvibrationen bzw. -schwingungen geliefert, welche durch ein elektrisches Leistungslenksystem eines Fahrzeugs erzeugt werden. Ein Rückkopplungssteuerglied wird geliefert, welches Information von ABS-Pulszügen extrahiert, welche über das LAN des Fahrzeugs kommuniziert bzw. übertragen werden, um Abschätzungen der momentanen Reifenposition und Winkelgeschwindigkeit zu erzeugen. Die geschätzte Reifenposition wird benutzt, um Trägersignale zu erzeugen. Die Trägersignale werden daarbeitet, um einen periodischen Inhalt des Drehmomentsensors zu extrahieren. Die geschätzte Reifenfrequenz wird an einer gespeicherten inversen Motorantriebs-zu-Sensordrehmoment-Transferfunktion angewendet, um Verstärkungs- und Phaseneinstellungen zu erzeugen, welche zusammen mit dem extrahierten periodischen Inhalt des Drehmomentsensors an Trägersignalen angewendet werden können, um ein verstärkungs- und phasenkompensiertes Motorantriebssignal zu erzeugen. Das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebssignal wird an den elektrischen Motor zurückgeführt, um den periodischen Inhalt in dem Ausgangssignal des Drehmomentsensors zu unterdrücken, um die Vibrationen an dem Lenkrad des Fahrzeugs zu unterdrücken.

Description

  • Technischer Bereich
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich im Allgemeinen auf elektrische Leistungslenk-(EPS-)Systeme, und spezieller ausgedrückt beziehen sie sich auf Techniken, um die periodischen Lenkradvibrationen bzw. -schwingungen (SWVs) zu reduzieren, welche innerhalb eines EPS-Systems auftreten.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Elektrische Leistungslenk-(EPS-)Systeme benutzen einen elektrischen Motor, welcher direkt entweder an das Lenkgetriebe oder an die Lenksäule gekoppelt werden kann, um die Anstrengung eines Fahrers zu reduzieren, das Fahrzeug zu lenken. Um weiter zu erklären, wird der Fahrer während des Betriebes des Fahrzeugs eine Kraft auf das Lenkrad (SW) ausüben, mit einem Aufwand bzw. einer Anstrengung, das Fahrzeug zu lenken. Dies führt zu einem ”Fahrer-Drehmoment”, welches auf eine Welle ausgeübt wird, welche an das SW gekoppelt ist. Drehmomentsensoren reflektieren das Drehmoment, welches an der Lenksäule durch den Fahrer angewendet wird, und kommunizieren diese Information zu einer elektronischen Steuereinheit. Die elektronische Steuereinheit erzeugt ein Motorsteuersignal, welches an dem elektrischen Motor angelegt wird, welches ihn veranlasst, das ”Motorunterstützungsdrehmoment” zu erzeugen, welches mit dem Fahrer-Drehmoment kombiniert wird. Dieses kombinierte Drehmoment wird dann benutzt, um die ”Ecken” des Fahrzeugs zu lenken. Dies gestattet das Variieren des Aufwands der Unterstützung, welche abhängig von Fahrzuständen angewendet wird.
  • Es gibt zahlreiche Arten von nicht erwünschten Vibrationen, Geräuschen, Pulsierungen, Störungen und anderen Formen der Fluktuation von Vibrationsenergie, welche in einem Fahrzeug vorliegen können; auf diese Phänomene wird hier nachfolgend gemeinsam und im weitesten Sinne als ”Vibrationen” Bezug genommen. Vibrationen können viele Quellen haben, wobei externe Quellen, wie z. B. unregelmäßige Fahrbahnoberflächen, ebenso wie interne Quellen beinhaltet sind.
  • Wenn ein Fahrzeug bei typischen Autobahngeschwindigkeiten (z. B. 45–90 mph bzw. Meilen pro Stunde) betrieben wird, kann die Anregung von Unregelmäßigkeiten an den Ecken eines Fahrzeugs zu intern erzeugten periodischen Torsionsschwingungen an dem Lenkrad des Fahrzeugs führen. Wie es hier benutzt wird, bezieht sich der Term ”Ecke” auf Teile an den Straßenradpositionen eines Fahrzeugs, von der Spurstange nach außen. Die Teile, welche eine Ecke ausmachen, können einen Reifen, ein Rad, eine Bremsschreibe, eine Naben-Lageranordnung, einen Steuerarm, ein Achsschenkelgelenk, Lagerbuchsen, etc. beinhalten. Ein Beispiel einer internen Quelle von Vibrationen ist ein nicht konzentrisches, unrundes oder auf andere Weise irreguläres rotierendes Teil. Wenn beispielsweise ein Reifen, ein Rad, eine Nabe und/oder ein Rotor an das Fahrzeug in einer nicht konzentrischen oder nicht im Gleichgewicht befindlichen Weise hergestellt oder montiert ist, dann dreht sich das Teil mit einer nicht gleichmäßigen Gewichtsverteilung. Dies kann umgekehrt periodische oder harmonische Vibrationen im Fahrzeug erzeugen; d. h. Vibrationen, welche eine Komponente erster Ordnung besitzen, welche bei einer Frequenz erster Ordnung zentriert ist, ebenso wie Komponenten höherer oder vielfältiger Ordnung, welche bei Frequenzen zentriert sind, welche ganzzahlige Vielfache der Frequenz erster Ordnung sind. Eine Komponente erster Ordnung einer periodischen Schwingung ist bei der gleichen Frequenz zentriert wie das rotierende Objekt, von welchem es seinen Ursprung hat, und besitzt gewöhnlich für Lenksysteme eine größere Amplitude oder Intensität als seine entsprechenden Teile höherer Ordnung. Beispielsweise kann ein Rad, welches sich mit fünfzehn Umdrehungen pro Sekunden (15 Hz) dreht, periodische Vibrationen erzeugen, welche eine Komponente erster Ordnung bei 15 Hz, eine Komponente zweiter Ordnung bei 30 Hz, eine Komponente dritter Ordnung bei 45 Hz usw. besitzen. Die Komponente erster Ordnung oder von 15 Hz ist gewöhnlich intensiver als die Komponenten zweiter und dritter Ordnung. Es sollte gewürdigt werden, dass nicht-konzentrische rotierende Teile nur eine mögliche Quelle von periodischen Schwingungen in einem Fahrzeug sind, da viele andere auch vorhanden sind.
  • Periodische Schwingungen, welche durch interne Quellen verursacht sind, können sich durch das Fahrzeug fortpflanzen und können ein unerwünschtes Erschüttern oder eine Bewegung von bestimmten Fahrzeugteilen verursachen, was für den Fahrer erkennbar ist. Beispielweise können periodische Vibrationen, welche an den Radanordnungen oder Ecken erzeugt sind, sich miteinander vereinigen, um ein dynamisches Drehmoment auf eine Komponente der Lenkradsäule auszuüben, welches das Lenkrad veranlasst, sich zyklisch um kleine Amplituden in beide Richtungen zu drehen. Wenn diese Art von Ereignis auf einer flachen oder geraden Straßenoberfläche auftritt, so ist sie umso mehr für den Fahrer offensichtlich und wird manchmal als ”glatte bzw. ebene Straßenerschütterung (SRS)” oder als ”Torsions-Nibbeln” bezeichnet. Diese Vibrationen können durch den Fahrer des Fahrzeugs wahrgenommen werden und werden hier als Lenkradvibrationen (SWVs) bezeichnet. Die Frequenzen des SWVs sind gewöhnlich proportional zur Geschwindigkeit und einer Harmonischen erster Ordnung der Reifendrehfrequenz (z. B. der Rollfrequenz des Reifens). Die dynamischen Amplituden sind klein, nahe oder oberhalb des Schwellwert-Wahrnehmungsvermögens bei 0,03 Grad.
  • Eine Vielzahl von Techniken für das Reduzieren oder Mindern periodischer Schwingungen im Fahrzeug wurde entwickelt. Diese Techniken beinhalten das Ausgleichen des Reifens am und außerhalb des Fahrzeugs, das Benutzen unterschiedlicher Arten von Dämpfungskomponenten und den Versuch, auf andere Weise konzentrischere und präzisere Teile zu fertigen. In Fahrzeugen, in welchen elektronische Leistungslenksysteme (EPSs) implementiert sind, wurden EPS-Steueralgorithmen entwickelt, welche aktive SWV-Unterdrückungsverfahren implementiert haben, jedoch können diese Algorithmen kostenaufwändiger sein und eine neue Hardware und/oder Verdrahtung erfordern, oder sie können nicht so effektiv für die Unterdrückung sein. Diese Algorithmen können auch den normalen Fahrbetrieb beeinträchtigen (d. h. die Aufnahme der Lenkleistungsfähigkeit, wie sie durch den Fahrer erfasst wird, beeinträchtigen) und/oder zu einem weniger stabilen System (im schwingungsmäßigen Sinne) führen, indem größere aperiodische SWVs auf schlechten Straßen erzeugt werden oder indem schwingungsmäßige Grenz-Umlaufzustände erreicht werden.
  • Entsprechend würde es wünschenswert sein, verbesserte Verfahren, Systeme und Geräte für das Unterdrücken von SWVs in einem EPS-System zu liefern. Es wäre wünschenswert, wenn derartige Verfahren, Systeme und Geräte keine zusätzliche Hardware oder Verdrahtung benötigen würden, so dass sie im Allgemeinen in vielen Arten von Fahrzeugen angewendet werden können, ohne substantielle Modifikationen zu erfordern. Außerdem werden andere wünschenswerte Merkmale und Charakteristika der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den angehängten Ansprüchen offensichtlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und dem vorausgegangenen technischen Bereich und Hintergrund gegeben werden.
  • Zusammenfassung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf Verfahren, Systeme und Geräte, um Lenkradvibrationen (SWVs) zu unterdrücken, welche am Lenkrad eines Fahrzeugs auftreten, welches ein elektrisches Leistungslenk-(EPS-)System implementiert hat.
  • In einer Ausführungsform wird ein elektrisches Leistungslenk-(EPS-)System geliefert, welches in einem Fahrzeug implementiert werden kann, um die Lenkradvibrationen (SWVs) zu reduzieren, welche auf das Lenkrad des Fahrzeugs übertragen werden. Das EPS-System beinhaltet einen elektrischen Motor, welcher gestaltet ist, um ein Motordrehmoment in Antwort auf ein Motorsteuersignal zu erzeugen, und einen Sensor, welcher ein Drehmoment detektiert und ein periodisches elektrisches Drehmomentsignal erzeugt, welches das Drehmoment repräsentiert, welches zwischen dem Lenkrad und dem Getriebe des elektrischen Motors erfasst wird.
  • Für die Zwecke der Diskussion kann das EPS-System künstlich in einen ersten Teil, welcher oberhalb des Sensors platziert ist, und einen zweiten Teil, welcher unterhalb des Sensors platziert, aufgeteilt werden. In allgemeinen Termen weist das erste Teil das Lenkrad des Fahrzeugs auf und das zweite Teil beinhaltet den elektrischen Motor. Wie von Fachleuten gewürdigt werden wird, ist in einem gehäuse- bzw. gestellmontierten EPS-System der Sensor an der Eingangswelle eines Lenkgetriebes platziert, und das erste Teil, welches oberhalb des Sensors platziert ist, beinhaltet Elemente, wie z. B. das Lenkrad, die Lenksäule, die I-Welle, flexible Kupplungen etc., wohingegen das zweite Teil, welches unterhalb des Sensors platziert ist, Elemente wie den elektrischen Motor, ein Ritzel, ein Rahmengestell, Spurstangen, Eckaufhängungen etc. beinhaltet. Im Gegensatz dazu ist in einem säulenmontierten EPS-System der Sensor innerhalb der Lenksäule integriert und zwischen dem Lenkrad und dem Getriebe des elektrischen Motors an der Lenksäule platziert. Der erste Teil, welcher oberhalb des Sensors platziert ist, beinhaltet Elemente, wie z. B. das Lenkrad, wohingegen der zweite Teil, welcher unterhalb des Sensors platziert ist, Elemente wie einen elektrischen Motor, die I-Welle, flexible Kupplungen, Spurstangen, die Eckaufhängung etc. beinhaltet.
  • Das Fahrzeug weist ein lokales Bereichsnetz (LAN) im Fahrzeug auf. Das LAN kommuniziert Winkelpositionsinformation, welche sich auf die Änderung der Winkelposition eines Reifens (oder der Reifen) über ein Zeitintervall hinweg bezieht. Beispielsweise kann bei einer Implementierung die Winkelpositionsinformation die Antiblockierbremssystem-(ABS-)Pulszuginformation sein, welche regelmäßig über das LAN im Fahrzeug kommuniziert wird. Diese ABS-Pulszuginformation nimmt die Form einer Zahl (N) von Pulsen an, welche über ein Zeitintervall hinweg empfangen werden, und kann benutzt werden, um zu bestimmen, dass ein Reifen sich über eine bestimmte Winkelbewegung während eines Zeitintervalls gedreht hat.
  • Entsprechend zu einigen der veröffentlichten Ausführungsformen beinhaltet das EPS-System eine elektronische Steuereinheit (ECU). Ein erstes Modul, welches in der ECU implementiert ist, beinhaltet ein Schätzgliedmodul, welches ein geschätztes Momentan-Winkelgeschwindigkeitssignal erzeugt, basierend auf der Winkelpositionsinformation. Das geschätzte Momentan-Winkelgeschwindigkeitssignal entspricht einer speziellen Winkelfrequenz des Reifens zu einer momentanen Zeit. Das erste Modul beinhaltet auch ein Integrationsgliedmodul, welches so gestaltet ist, um ein geschätztes Winkelpositionssignal (welches dem Reifen entspricht) basierend auf dem geschätzten Momentan-Winkelgeschwindigkeitssignal zu erzeugen.
  • Entsprechend den veröffentlichten Ausführungsformen erzeugt die ECU ein verstärkungs- und phasenkompensiertes Motorantriebs-Befehlssignal bei der speziellen Winkelfrequenz. Das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal wird zurückgeführt, um den Strom des elektrischen Motors einzustellen, und steuert das Motordrehmoment, so dass der ausgewählte periodische Inhalt einer Winkeldifferenz zwischen einem ersten Winkelversatz (θabove_sensor) des ersten Teils (oberhalb des Sensors) und einem zweiten Winkelversatz (θbelow_sensor) des zweiten Teils (unterhalb des Sensors), welches durch ein elektronisches Signal detektiert wird, reduziert wird. Die ECU nutzt die geschätzte Winkelgeschwindigkeit und die geschätzte Winkelposition des Reifens (zusammen mit anderen Amplituden- und Phaseneinstellungen, welche nachfolgend beschrieben werden), um sicherzustellen, dass die ECU bei der richtigen Frequenz arbeitet, um sicherzustellen, dass das periodische Fluktuieren der Winkeldifferenz reduziert wird. Auf diese Weise veranlasst das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal den elektrischen Motor, um das Motordrehmoment einzustellen, um dynamisch den periodischen Inhalt in dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal (bei der speziellen Winkelfrequenz entsprechend einem Störsignal, welches durch den Sensor erfasst wird) zu reduzieren, wobei dadurch die Schwingungen abgeschwächt werden, welche zu dem Lenkrad übertragen werden.
  • Entsprechend einigen der veröffentlichten Ausführungsformen beinhaltet ein zweites Modul, welches in der ECU implementiert ist, ein Sinus-Erzeugungsmodul, ein Heterodyn-Modul und ein Extrahiermodul.
  • Das Sinus-Erzeugungsgliedmodul erzeugt, basierend auf dem geschätzten Winkelpositionssignal, sinusförmige Trägersignale bei der periodischen Frequenz, welche der geschätzten Winkelgeschwindigkeit entspricht (z. B. der geschätzten Reifenfrequenz). Die sinusförmigen Trägersignale weisen auf: ein Sinusfunktion-Trägersignal bei einer periodischen Frequenz, welches einem erwarteten periodischen Störsignal an dem Sensor entspricht, und ein Cosinusfunktion-Trägersignal bei der periodischen Frequenz, welches dem erwarteten periodischen Störsignal an dem Sensor entspricht und welches 90 Grad außer Phase bezüglich dem Sinusfunktion-Trägersignal ist. Es wird angemerkt, dass das periodische elektrische Drehmomentsignal einen Frequenzinhalt bei der Frequenz des sinusförmigen Trägersignals besitzt, jedoch dass die Amplitude des periodischen elektrischen Drehmomentsignalinhalts und der Phasenversatz zwischen dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal und den sinusförmigen Trägersignalen nicht bekannt sind.
  • Das Heterodyn-Modul mischt individuell die sinusförmigen Trägersignale mit dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal, um ein gemischtes Sinussignal zu erzeugen, welches sich auf eine extrahierte quadratische Komponente der Amplitude des periodischen Störsignals bezieht, welches an dem Sensormodul beobachtet wird, und ein gemischtes Cosinussignal, welches sich auf eine extrahierte zusammen auftretende Komponente der Amplitude des periodischen Störsignals bezieht, welches an dem Sensormodul beobachtet wird.
  • Jedes der Extrahiermodule hat ein Proportional-Integral-Differential-Untermodul (PID-Untermodul) implementiert, welches an dem gemischten Sinussignal und dem gemischten Cosinussignal jeweils arbeitet. Jedes PID-Untermodul kann eine proportionale (P-)Verstärkung, eine integrale (I-)Verstärkung und eine differentielle (D-)Verstärkung an dem gemischten Sinus- oder Cosinussignal anwenden. Die P-, I-, D-Verstärkungen können entsprechend der Einstellung der Eingangsparameter durchgestimmt werden, welche von dem speziellen System abhängen. Die Extrahiermodule können demnach eine Proportianalitäts-Skalierfunktion, eine Integrations-Skalierfunktion und/oder eine Differenzierungs-Skalierfunktion (welche kollektiv in der Fachwelt als ”Proportional-Integral-Differential(PID)”-Skalierfunktionen bezeichnet wird) durchführen und kann optional Tiefpassfilterstufen am Ausgang jedes Verstärkungsblockes filtern. Das Ausgangssignal dieses Extrahiermoduls ist ein gewichtetes, kombiniertes Signal mit skalierter Proportionalität, integralen und differentiellen bzw. abgeleiteten Bestandteilen. Mit anderen Worten, das Extrahiermodul arbeitet an dem gemischten Sinussignal und das zweite Extrahiermodul arbeitet an dem gemischten Cosinussignal, um Signale zu erzeugen, welche ein erstes Extrahiersignal beinhalten, welches ein gewichtetes, kombiniertes erstes gemischtes Sinussignal darstellt; und ein zweites Extrahiersignal, welches ein gewichtetes, kombiniertes erstes gemischtes Cosinussignal darstellt.
  • Das optionale Tiefpassfiltern, welches implementiert sein kann, kann benutzt werden, um den niederfrequenten Inhalt aus den internen PID-Signalen zu extrahieren, um gefilterte Signale zu erzeugen, welche aufsummiert werden können, um die kombinierten Extrahiersignale zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen kann jedes der Extrahiermodule auch Einstell-Eingangsparameter empfangen, welche benutzt werden, um die Charakteristika der Extrahiermodule zu ändern (z. B. die Ansprechzeit zu vermindern, um verhältnismäßig schnellen Störsignalen zu folgen, welche auf Geschwindigkeitsfluktuationen bezogen sind, während der longitudinalen Beschleunigung oder der longitudinalen Geschwindigkeitsminderung des Fahrzeugs, und/oder um die Ansprechzeit während der Lenkereignisse zu erhöhen). Eine verstärkte Kontinuität bei diskreten Zustandsänderungen (z. B. von einem nicht gelenkten zu einem gelenkten, oder von einer Nicht-Beschleunigung zu einer Beschleunigung und umgekehrt) kann als eine Zustandsänderung der Integrationsfunktion eingeführt werden und kann leicht implementiert werden, indem Verfahren, welche Fachleuten bekannt sind, benutzt werden.
  • Beispielsweise weist in einer Ausführungsform das erste Extrahiermodul ein erstes Proportional-Integral-Differential-(PID-)Untermodul, erste Filter und ein erstes Addierglied auf. Das erste Proportional-Integral-Differential-(PID-)Untermodul empfängt einstellbare Eingabeparameter und Skalen des gemischten Sinussignales, indem jeweilige Verstärkungen der proportionalen, integralen und differentialen bzw. abgeleiteten Verstärkungsblöcke angewendet werden, um ein proportionales skaliertes Sinussignal, ein integrales skaliertes Sinussignal und ein abgeleitetes skaliertes Sinussignal zu erzeugen. In einer Ausführungsform können die jeweiligen Verstärkungen basierend auf Einstell-Eingangsparametern variiert werden. Ein erstes Filter wird für jedes proportionale skalierte Sinussignal, integrale skalierte Sinussignal und abgeleitete skalierte Sinussignal verwendet. Die ersten Filter sind gestaltet, um niedrigfrequenten Inhalt von dem proportionalen skalierten Sinussignal dem integralen skalierten Sinussignal und dem angeleiteten skalierten Sinussignal zu extrahieren, um ein gefiltertes proportionales skaliertes Sinussignal, ein gefiltertes integrales skaliertes Sinussignal und ein gefiltertes abgeleitetes skaliertes Sinussignal zu erzeugen. Das erste Addierglied summiert das gefilterte proportionale skalierte Sinussignal, das gefilterte integrale skalierte Sinussignal und das gefilterte abgeleitete skalierte Sinussignal, um ein erstes extrahiertes Signal zu erzeugen, welches eine gewichtet kombinierte Version zu dem gefilterten proportionalen skalierten Sinussignal, gefilterten integralen skalierten Sinussignal und gefilterten abgeleiteten skalierten Sinussignal ist.
  • Das zweite Extrahiermodul beinhaltet ein ähnliches Addierglied, Verstärkungsblöcke und Filter und benutzt diese Komponenten, um ein zweites extrahiertes Signal zu erzeugen, welches eine gewichtet kombinierte Version des gefilterten proportionalen skalierten Cosinussignals, des gefilterten integralen skalierten Cosinussignals und des gefilterten abgeleiteten gefilterten Cosinussignals ist.
  • Das Multiplexermodul multiplext dann das extrahierte Sinussignal und das extrahierte Cosinussignal, um gemultiplexte extrahierte Signale zu erzeugen.
  • Vor dem Anwenden des EPS-Systems wird eine Transferfunktion geschätzt, welche die dynamische Beziehung zwischen dem Motortreiberbefehl des elektrischen Motors und dem periodischen elektrischen Drehmomentsignalausgang des Sensors charakterisiert. Diese geschätzte Transferfunktion kann benutzt werden, um eine inverse Transferfunktion zu erzeugen, welche eine diskretisierte Darstellung der inversen der geschätzten Transferfunktion mit Voreilungskompensation ist. Diese inverse Transferfunktion kann benutzt werden, um eine Look-up- bzw. Verweistabelle zu erzeugen, welche eine Vielzahl von Einträgen beinhaltet. Jeder Eintrag weist auf: (1) entweder eine Frequenz oder einen Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit; (2) einen Trägerphasenwinkel-Einstellwert entsprechend zu der Frequenz oder dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit und der gewünschten Voreilungskompensation, und (3) einen Verstärkungs-Einstellwert, entsprechend zu der Frequenz oder dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit. Der Trägerphasenwinkel-Einstellwert ist die Summe des Winkels einer inversen Transferfunktion und der Voreilkompensation bei der Frequenz oder dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit, und der Verstärkungs-Einstellwert ist die Größe der inversen Transferfunktion bei der Frequenz oder dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit.
  • Entsprechend einigen der veröffentlichten Ausführungsformen beinhaltet ein drittes Modul, welches in der ECU implementiert ist, ein Trägerphasenwinkel-Einstellungs- und -Modulationsmodul, ein Kombiniergliedmodul und ein Verstärkungsmodul.
  • In einer Ausführungsform weist das Phasenwinkel-Einstell- und -Modulationsmodul ein erstes Mischgliedmodul und ein zweites Mischgliedmodul auf. Das erste Mischgliedmodul erzeugt ein erstes phaseneingestelltes Sinusfunktions-Träger-signal durch Modifizieren des Sinusfunktions-Trägersignals, basierend auf dem Trägerphasenwinkel-Einstellwert und der Voreilungs-Kompensationsinformation bei dem Wert der geschätzten momentanen Winkelgeschwindigkeit. Das erste Mischgliedmodul moduliert dann das phaseneingestellte Sinusfunktion-Trägersignal basierend auf dem extrahierten Sinussignal und dem extrahierten Cosinussignal, um ein phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Sinus-Trägersignal zu erzeugen. Beispielsweise erzeugt in einer Implementierung das erste Mischgliedmodul das phaseneingestellte amplitudenmodulierte Sinus-Trägersignal durch Berechnen von cos(u[4])·u[2] – sin(u[4]}·u[3])·u[1], wobei u[1] das Sinusfunktions-Trägersignal, u[2] das extrahierte Sinussignal, u[3] das extrahierte Cosinussignal und u[4] das Trägerphasenwinkel-Einstellwert-Einstellsignal ist.
  • Das zweite Mischgliedmodul erzeugt ein phaseneingestelltes Cosinusfunktion-Trägersignal durch Modifizieren des Cosinusfunktion-Trägersignals, basierend auf dem Träger-Phasen-winkel-Einstellwert und der Voreilungs-Kompensationsin-formation bei dem Wert der geschätzten momentanen Winkelgeschwindigkeit. Das zweite Mischgliedmodul amplitudenmoduliert dann das phaseneingestellte Cosinusfunktion-Träger-signal, basierend auf dem extrahierten Sinussignal und das extrahierte Cosinussignal, um ein phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Cosinus-Träger-signal zu erzeugen. In einer Implementierung erzeugt das zweite Mischgliedmodul das phaseneingestellte amplitudenmodulierte Cosinus-Trägersignal durch Berechnen von cos(u[4])·u[3] + sin(u[4])·u[2])·u[5], wobei u[2] das extrahierte Sinussignal, u[3] das extrahierte Cosinussignal, u[4] das Träger-Phasenwinkel-Einstellwert-Einstellsignal ist und u[5] das Cosinusfunktion-Trägersignal ist.
  • Das Kombiniergliedmodul kombiniert die ersten und zweiten phaseneingestellten amplitudenmodulierten Trägersignale, um ein summiertes phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Trägersignal zu erzeugen, und das Verstärkungsmodul wendet eine Verstärkung an dem summierten phaseneingestellten amplitudenmodulierten Trägersignal an, um das verstärkungs- und phasenkompensierte Motortreiber-Befehlssignal zu erzeugen. Die Verstärkung basiert auf dem Verstärkungs-Einstellwert (|TF(f)–1|), welcher dem Wert der geschätzten momentanen Winkelgeschwindigkeit entspricht.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hier nachfolgend in Verbindung mit den folgenden gezeichneten Figuren beschrieben, wobei gleiche Ziffern gleiche Elemente bezeichnen, und
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften gestellmontierten elektrischen Leistungslenkungs-(EPS-)Systems zeigt, welches in einem Fahrzeug benutzt wird;
  • 2 ein Blockschaltbild eines Lenkungssystems ist, wobei ein Rückkopplungssteuersystem für ein EPS-System eines Fahrzeugs beinhaltet ist, entsprechend einigen der veröffentlichten Ausführungsformen;
  • 3 ein Blockschaltbild ist, welches eine Implementierung des SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmoduls der 2 zeigt, entsprechend einigen der veröffentlichten Ausführungsformen;
  • 4 ein Ablaufdiagramm ist, welches ein Verfahren zum Reduzieren der SWVs bei einem Lenkrad zeigt, entsprechend einigen der veröffentlichten Ausführungsform;
  • 5 ein Graph ist, welcher sich aus einer mathematischen Simulation des Fahrzeugs ergibt, welcher die Fahrzeuggeschwindigkeit in Kilometern pro Stunde entlang der Ordinate als eine Funktion der Zeit in Sekunden entlang der Abszisse für die ausgewählten simulierten Fälle zeigt, welche ferner in 6 und 7 dargestellt werden;
  • 6 ein Graph ist, welcher eine Simulation eines SW-Drehmomentsensor-Ausgangssignals in Newtonmetern entlang der Ordinate als eine Funktion der Zeit in Sekunden entlang der Abszisse über ein Zeitintervall identisch zu dem der 5 zeigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert wird, wie dies in 5 gezeigt wird, für ein Fahrzeug ohne einen aktiven SRS-Kompensationsalgorithmus; und
  • 7 ein Graph eines anderen SW-Drehmomentsensor-Ausgangssignals in Newtonmetern entlang der Ordinate als eine Funktion der Zeit in Sekunden entlang der Abszisse über ein Zeitintervall identisch zu dem der 5 ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert wird, wenn die veröffentlichten Ausführungsformen implementiert sind.
  • Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen
  • Wie es hier benutzt wird, bedeutet das Wort ”beispielhaft” ”als ein Beispiel, ein Umstand oder eine Darstellung dienend”. Die folgende detaillierte Beschreibung ist von ihrer Art her nur beispielhaft, und sie soll nicht die Erfindung oder die Anwendung und das Gebrauchen der Erfindung eingrenzen. Jegliche Ausführungsform, welche hier als ”beispielhaft” beschrieben ist, ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsformen aufgestellt. Alle Ausführungsformen, welche in dieser detaillierten Beschreibung beschrieben sind, sind beispielhafte Ausführungsformen, welche bereitgestellt werden, um Fachleute in die Lage zu versetzen, die Erfindung durchzuführen oder zu gebrauchen, und nicht, um den Umfang der Erfindung zu begrenzen, welcher durch die Ansprüche definiert ist. Außerdem besteht keine Absicht, an irgendwelche ausgedrückte oder beinhaltete Theorie, welche in dem vorausgegangenen technischen Bereich, dem Hintergrund, der kurzen Zusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung präsentiert wird, gebunden zu sein.
  • Überblick
  • Bevor die Ausführungsformen im Detail beschrieben werden, welche in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind, sollte beachtet werden, dass sich die Ausführungsformen auf Verfahren, Systeme und Geräte für die Unterdrückung oder die Reduktion von Lenkradvibrationen bzw. -schwingungen (SWVs) in einem Fahrzeug beziehen, bei welchem ein elektrisches Leistungslenkungs-(EPS-)System implementiert ist. Die Verfahren, Systeme und Geräte, welche hier beschrieben werden, können benutzt werden, um die Auswirkungen von periodischen Vibrationen in einem elektrischen Leistungslenkungs-(EPS-)System zu reduzieren, speziell jene, welche zu sanften Straßenerschütterungs-(SRS-), Torsinns-Nibbeln- und/oder anderen unerwünschten Zuständen führen. Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Steuerglied geliefert, welches geeignete Motorsteuersignale liefern kann, welche, wenn sie an einen elektrischen EPS-Motor angelegt werden, Vibrationen in dem EPS-System entgegenwirken werden, um die periodischen Vibrationen, welche durch eine oder mehrere Radanordnungen oder Ecken erzeugt werden, auszuschalten.
  • 1 stellt eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften gestellmontierten elektrischen Leistungslenkungs-(EPS-)Systems 10 dar, welches in einem Fahrzeug benutzt wird. Das gestellmontierte EPS-System 10, welches in 1 gezeigt wird, wird in der Patentanmeldung der Vereinigten Staaten mit der Veröffentlichungsnr. 2009/0294206 mit dem Titel ”Reducing The Effects Of Vibrations In An electric Power Steering (EPS) System”, eingereicht am 30. Mai 2008, beschrieben, welche dem Aussteller der vorliegenden Erfindung zugeteilt ist und hier als Referenz in seiner Gesamtheit beigefügt ist. Der Kürze wegen wird hier die Beschreibung der 1 nicht noch einmal wiederholt.
  • In einem herkömmlichen EPS-System, wenn die Ecken des Fahrzeugs gedreht werden, führt dies zu Anregungen an den Ecken, welche Vibrationen an der SW des Fahrzeuges auslösen können. Anregungen an den Ecken des Fahrzeugs sind (zum Teil durch die periodische Drehung des Reifens) definiert. Wenn die Elektronische Steuereinheit (ECU) (nicht gezeigt) die Frequenz des Reifens und die momentane Winkelposition des Reifens weiß, besitzt die ECU die Information, welche notwendig ist, um den periodischen Inhalt von irgendetwas in dem Untersystem zu bestimmen, und kann beispielsweise die Drehmomentvariation zerlegen (d. h. um nach dem Frequenzinhalt zu sehen und ihn zu extrahieren, welcher in dem Ausgangssignal von dem Drehmoment-Transducer vorhanden ist). Basierend auf der Position der Ecken können Korrekturen an dem Motorstrom, welche erforderlich sind, um der Anregung entgegenzuwirken, bestimmt werden. Im Speziellen, wenn die Transferfunktion des Motors in das System, die Frequenz des Reifens und die momentane Winkelposition des Reifens bekannt sind, indem die Anregung beobachtet wird, welche von einer Ecke kommt, kann der Anregung durch Injizieren eines periodischen Signals von dem Motor entgegengewirkt werden, um identisch der Anregung entgegenzuwirken, welche von der Ecke kommt.
  • Das gestellmontierte elektrische Leistungslenkungs-(EPS-)System 10, welches in 2 dargestellt ist, beinhaltet Radsensoren 98, welche benutzt werden, um die Radgeschwindigkeit und/oder die relative Winkelposition des Rades zu bestimmen. Diese Radsensoren 98 sind an eine Elektrische Steuereinheit (ECU) (nicht gezeigt) über verdrahtete Verbindungen gekoppelt. Wenn derartige verdrahtete Verbindungen vorhanden sind, hat die ECU einen direkten Zugriff auf Signale, welche proportional zur Winkelbewegung des Reifens sind. Die ECU kann diese Signale nutzen, um die absolute Winkelposition des Reifens zu bestimmen, und kann dann die Winkelposition des Reifens in die Winkelgeschwindigkeit des Reifens über Differenzieren übertragen. Diese Signale können dann benutzt werden, um die Frequenz zu bestimmen, welche benötigt wird, um die periodischen Vibrationen, welche durch eine oder mehrere Radanordnungen oder -ecken erzeugt werden, auszuschalten.
  • Jedoch sind in den meisten Fahrzeugen heute derartige verdrahtete Verbindungen zu dem EPS-Steuerglied nicht verfügbar, und das Einführen derselben würde ein wesentliches Investment erfordern, da neue Sensoren 98 und oder zusätzliche Drähte und/oder zusätzliche Elektronik erforderlich sein würden. Zusätzlich besitzen die meisten, wenn nicht alle, existierenden elektrischen Steuerglied-Anschlussglieder nicht die Raumkapazität, um schließlich zusätzliche Anschlüsse der zusätzlichen Drähte aufzunehmen, so dass neue Anschlüsse an die Anschlussglieder hinzugefügt werden müssten, um die neuen verdrahteten Verbindungen aufzunehmen. Kurzum weicht dies von der Standard-Hardware ab und ist kostenaufwändig.
  • Die veröffentlichten Ausführungsformen eliminieren die Notwendigkeit für zusätzliche Sensoren 98, das Verdrahten und zusätzliche Elektronik, wie zuvor beschrieben. Ein Lenkungssystem 200 für ein EPS-System eines Fahrzeugs, welches eine elektronische Steuergliedeinheit (ECU) 282 besitzt, welche ein SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 besitzt, wird nun mit Bezug auf 2 bzw. 3–4 jeweils beschrieben.
  • Vor dem Beschreiben dieser Ausführungsformen wird dargelegt, dass, obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung an jeglichem herkömmlichen gestellbefestigten EPS-System, ähnlich zu dem welches in 1 gezeigt wird, angewendet werden können, Fachleute es würdigen werden, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch an einem herkömmlichen säulenmontierten EPS-System angewendet werden können. Mit anderen Worten, die veröffentlichten Ausführungsformen besitzen keine spezielle Abhängigkeit vom Typ des EPS-Systems und sind in gleichem Maße sowohl bei gestellmontierten EPS-Systemen als auch bei säulenmontierten EPS-Systemen anwendbar.
  • 2 ist ein Blockdiagramm eines Lenkungssystems 200 für ein EPS-System eines Fahrzeugs, entsprechend einigen der veröffentlichten Ausführungsformen. Das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 ist gestaltet, um die SWVs an dem Lenkrad des Fahrzeugs zu reduzieren oder ”abzuschwächen”.
  • Die Lenkradimpedanz (SWI) (ZSW(s)) 210 reagiert auf die dynamische Last oder Impedanz am Lenkrad, welche der Kombination des Drehmoments des Lenkers und dem Lenksäulendrehmoment widersteht. Die Lenkradimpedanz (SWI) (ZSW(s)) 210 variiert als eine Funktion der Frequenz, welche in der LaPlace-Variablen s beinhaltet ist. Die SWI (ZSW(s)) 210 berücksichtigt nicht nur den Trägheitswiderstand des Lenkrades, sondern berücksichtigt auch die Hand-/Armlast auf das Lenkrad, ebenso wie andere Effekte der Lenksäulenlager und der Schnittstellenzustände beim Gleiten der Schnittstellen der Säule. Der Block 215 repräsentiert den Winkelversatz (θabove_sensor) des Lenkrades um seine Spin- bzw. Drehachse (d. h. den Lenkradwinkel). Während erkennbarer Vibrationen kann der dynamische Winkelversatz (θabove_sensor) 215 in Bruchteilen eines Grades beobachtet werden.
  • Das System 200 beinhaltet einen Pfad zwischen dem Block 250 und dem differenzbildenden Block 220.
  • Es gibt eine Differenz zwischen dem Winkelversatz (θabove_sensor) 215 des Teiles des EPS-Systems, welches ”oberhalb des Drehmomentsensors” platziert ist, und der Winkelposition (θbelow_sensor) 290 des Teils des EPS-Systems, welches ”unterhalb des Drehmomentsensors” platziert ist, und für linear elastisches Material, wie es typisch für den Drehmomentsensor ist, wird sie proportional zu dem Drehmoment sein, welches über den Sensor übertragen wird. Es gibt viele Sensoren, um elektrische Signale zu erzeugen, welche auf die Aktion des angewendeten Drehmoments ansprechen, welche effektiv mit den veröffentlichten Ausführungsformen angewendet werden können. Als Beispiele, jene, welche sich auf Winkelversätze an den nahen Befestigungsextremitäten eines kalibrierten Drehmomentelementes beziehen, welches bestimmend für relatives Verdrehen zwischen den Befestigungsextremitäten ist, ansprechend auf das Drehmoment, die magnetostriktive Übertragung, oder jene, welche auf Scherspannung ansprechen. Allgemein benutzte Sensoren im EPS, welche eine monotone Beziehung zwischen dem Drehmoment und einem erzeugten elektrischen Signal erzeugen, können zuverlässig und effektiv mit den veröffentlichten Ausführungsformen benutzt werden. Diese und andere werden zu dynamischen Nicht-Null-Differenzen in dem relativen Winkelversatz an den oberen und unteren benachbarten Sensororten führen, reagierend auf angewendetes dynamisches Drehmoment, und sie sind monoton bei relativen Verschiebungen mit zunehmendem Drehmoment davon. Kein Verlust ist in Allgemeinheit mit den hier gegebenen Illustrationen beabsichtigt, welche hier den Verlass auf die Differenz in den Winkelveränderungen an den Orten benachbart zu ”oberhalb des Drehmomentsensors” und ”unterhalb des Drehmomentsensors” aufführen. Diese spezielle Mechanisierung und die Ausarbeitungen werden nur geliefert, um eine Darstellung hinzuzufügen, und sind nicht ausschließlich für irgendeinen Sensor, welcher für ein monotones Drehmoment für die elektrische Übertragung in der Lage ist. In gestellmontierten EPS-Systemen, wie z. B. in dem, welches in 1 dargestellt ist, können Elemente, welche oberhalb des Drehmomentsensors platziert sind, das Lenkrad (SW), die Lenksäule, die I-Welle und flexible Kupplungen etc. enthalten, und Elemente, welche unterhalb des Drehmomentsensors platziert sind, können das Ritzel, das Gestell, den EPS-Motor, Spurstangen und die Eckaufhängung beinhalten. Im Gegensatz sind in Säulen befestigten EPS-Systemen Teile der Lenksäule unterhalb des Drehmomentsensors verschoben, und der EPS-Motor ist zu der Säule verschoben, so dass Elemente, welche unterhalb des Drehmomentsensors platziert sind, beispielsweise den EPS-Motor, die I-Welle, flexible Kupplungen, Spurstangen und die Eckaufhängung beinhalten können. Ungeachtet, ob es ein gestellmontiertes EPS-System oder ein säulenmontiertes EPS-System ist, liegt eine Gemeinsamkeit darin, dass der EPS-Motor unterhalb des Drehmomentsensors in beiden Arten von EPS-Systemen ist.
  • Aus vorwärts getriebenen Betrachtungen, wenn der Fahrer das SW dreht, verursacht dies ein mechanisches Drehmoment, welches an einer Welle anzuwenden ist, welche an das SW gekoppelt ist. Dies führt auch zu einer differentiellen Verschiebung oder Winkeldifferenz 222 zwischen der Winkelposition (θblow_sensor) 290 und der Winkelverschiebung (θabove_sensor) 215. Der differenzbildende Block 220 repräsentiert die Winkeldifferenz zwischen der Winkelposition (θbelow_sensor) 290 und dem Winkelversatz (θabove_sensor) 215 und gibt ein Winkeldifferenz-222-Signal aus. Das Winkeldifferenz-222-Signal repräsentiert die Winkeldifferenz zwischen der Winkelposition (θbelow_sensor) 290 und dem Winkelversatz (θabove_sensor) 215.
  • Das Winkeldifferenz-222-Signal wird zu einem mechanischen Pfad 230, einem elektrische Pfad 235 und dem SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 geliefert (oder über diese kommuniziert). Wie nachfolgend beschrieben wird, implementiert das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 eine Steuerlogik, welche in 32 dargestellt ist, um ein verstärkungs- und phasenkompensiertes Motor-Antriebsbefehlssignal 291 zu erzeugen, welches einen EPS-Motor in dem elektrischen Pfad 235 erzeugt, um die SWVs an der SW des Fahrzeugs zu reduzieren.
  • Der mechanische Pfad 230 repräsentiert den mechanischen Bereich des EPS-Systems, zusammen mit dem mechanischen Pfad von dem Drehmomentsensor zu den Spurstangen. (Alles außerhalb der Spurstangen ist ein Eck und ist nicht Teil des mechanischen Pfades 230.) Der mechanische Pfad 230 überträgt die Fahrerseite und die Reaktionen an die rückwärts getriebenen Ecken-Drehmomente. In einem gestellbefestigten EPS-System repräsentiert das Fahrerdrehmoment eine mechanische Aktion oder Reaktion, welche über die Welle und das Ritzel angewendet wird. Das Ritzel kontaktiert das Gestell und ist damit kinematisch an die Übertragungsbewegung des Gestelles gekoppelt.
  • Der elektrische Pfad 235 beinhaltet das Transducer-Signal und den elektrischen Motor (nicht gezeigt). Das Transducer-Signal repräsentiert die Winkeldifferenz 222 als ein Eingangssignal, welches das Steuern des elektrischen Motors bestimmt. Für vorwärts getriebene Charakteristika zeigt das Eingangssignal, wie viel an Drehmoment der Fahrer auf das SW ausübt, und es kann proportional zu dem Drehmoment sein, welches durch den Fahrer an dem SW ausgeübt wird. In Antwort auf dieses Eingangssignal dreht sich der elektrische Motor, um ein Motor-Hilfsdrehmoment 236 zu erzeugen. Das Motor-Hilfsdrehmoment 236 repräsentiert das zusätzliche Drehmoment, welches durch den elektrischen EPS-Motor erzeugt ist, welches angelegt wird, um den Fahrer beim Lenken des Fahrzeugs zu unterstützen. Auf diese Weise und unter Berücksichtigung der vorwärts getriebenen Eigenschaften unterstützt der elektrische Motor (nicht gezeigt) den Fahrer im Liefern des Drehmoments, welches erforderlich ist, um das Fahrzeug zu lenken.
  • Die Drehmomente 232, 236 werden am Summierblock 240 aufsummiert, um ein summiertes Drehmoment 242 zu erzeugen, welches an den Block 250 geliefert wird. Das aufsummierte Drehmoment 242 repräsentiert das kombinierte Drehmoment, welches das Lenken ermöglicht, und reagiert auf die Eckbelastung durch die Spurstangen. Demnach, zusammen mit dem Drehmoment 232 und dem Motor-Hilfsdrehmoment 236 wird ein aufsummiertes Drehmoment 242 geliefert, welches benutzt wird, um die Ecklasten des Fahrzeugs zu überwinden oder auf diese zu reagieren. Beispielsweise wird in einem gestellbefestigten EPS-System dieses Drehmoment 242 an dem Gestell angewendet, um das Lenken der Ecken zu bewirken, wohingegen in einem säulenbefestigten EPS-System das Drehmoment 242 an der Lenksäule (unterhalb des Drehmomentsensors) angewendet wird, um das Lenken der Ecken zu bewirken.
  • Der Block 250 repräsentiert die Impedanz (ZCORNER(s)) der linken. vorderen Ecke und der rechten vorderen Ecke als eine Funktion der Frequenz. Die Impedanz 250 ist in ihrer Art dynamisch und basiert u. a. auf der Masse der Ecke, dem Drehwiderstand der Ecke, der Dämpfung der Ecke und auf dynamischen Eigenschaften des Reifens.
  • Die Blöcke 260, 265 repräsentieren jeweils Anregungen an der linken vorderen Ecke des Fahrzeugs und der rechten vorderen Ecke des Fahrzeugs, welche auch hier als die linke vordere Ecke-Anregung 260 und die rechte vordere Ecke-Anregung 265 bezeichnet werden. Diese Anregungen 260, 265 können aus einer Vielzahl von Quellen hervorgehen, wobei beinhaltet sind, jedoch nicht darauf begrenzt sind, Nichtgleichförmigkeiten des Reifens und/oder Rades, irgendein Ungleichgewicht in einem der rotierenden Teile der Ecke, irgendwelche Befestigungsexzentrizitäten in der Anordnung der rotierenden Teile der Ecke, etc. Die Anregungen 260, 265 an den jeweiligen Ecken können Winkelversatz (θabove_sensor) 215 verursachen, welcher an das Lenkrad übertragen wird, und können als SWVs durch den Fahrer beobachtet werden.
  • Rückkopplungsschleife
  • Basierend auf diesen Eingabesignalen leistet der Block 250 einen Anteil an der Winkelposition (θbelow_sensor) 290 des Teiles des EPS-Systems, welches unterhalb des Drehmomentsensors platziert ist. Beispielsweise repräsentiert der Block 290 in einem gestellbefestigten EPS-System die Winkelposition des Ritzels, wohingegen in einem säulenbefestigten EPS-System der Block 290 die Winkelposition der Lenksäule unterhalb des Drehmomentsensors repräsentiert, auf der Motorseite des EPS-Systems.
  • Ohne einen gewissen Mechanismus für das Unterdrücken ihrer Wirkungen, wenn die Anregungen 260, 265 von dem linken Frontreifen und dem rechten Frontreifen an die jeweiligen Ecken angelegt werden, wird dies einen Winkelversatz (θabove_sensor) 215 verursachen, welcher durch den Fahrer als SWVs beobachtet werden kann. Um die SW-Vibrationen, welche an der SW produziert werden, zu reduzieren, ist es hilfreich, die Beziehung zwischen den Anregungen 260, 265 zu charakterisieren, welche an den Ecken angelegt ist, und die Vibrationseffekte, welche an der SW resultieren.
  • Der Steuerblock 285 beinhaltet den elektrischen Pfad 235 und die ECU 282, welche das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 beinhaltet.
  • Steuergliedmodul
  • Wenn die Winkeldifferenz 222 so nahe wie möglich bei null ist, dann wird das Drehmoment des Drehmomentsensors auch zu null gehen, da die beiden linear im Bezug sind, und wenn das Drehmoment des Drehmomentsensors gegen null geht, dann wird der Winkelversatz (θabove_sensor) 215 in ähnlicher Weise nach null gehen.
  • Demnach erzeugt das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 (in größerem Detail in 3 dargestellt) das verstärkungs- und phasenkompensierte Motor-Treiberbefehlssignal 291, um den Strom einzustellen, welcher an den EPS-Motor geliefert wird, um die Winkeldifferenz 222 zu reduzieren. Spezieller ausgedrückt, wenn das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 bei einer speziellen Frequenz von Interesse betrieben wird, wird das verstärkungs- und phasenkompensierte Motor-Treiberbefehlssignal 291 an dem EPA-Motor bei dem elektrischen Pfad 235 angelegt, so dass der EPS-Motor mit dem korrekten Strom beliefert wird, um einen Zustand herzustellen, welcher den Winkelversatz (θabove_sensor) 215 reduzieren wird. In Kürze, wenn es vollständig effektiv ist, und nur zur Erläuterungszwecken, wird dies erfordern, dass die Steuerlogikfunktionen sicherstellen, dass die Größe der Winkelposition (θbelow_sensor) 290 und die Winkelposition (θabove_sensor) 215 ungefähr gleich sind, so dass ihre Differenz 222 ungefähr null ist (z. B. so nahe zu null wie möglich), um zu einem ungefähr Null-Drehmoment zu führen, welches an der SW erzeugt wird. Als ein Ergebnis können die SWVs unterdrückt/abgeschwächt werden, so dass der Bediener des Fahrzeugs minimale oder keine Vibration an der SW bei dieser speziellen Betriebsfrequenz von Interesse erfährt/erfasst, ungeachtet des einzelnen Wertes der SWI (ZSW(s)) 210. Es wird besonders erwähnt, dass alle SW-Bewegungen niedriger Frequenz, wie beispielsweise jene typischen der Lenkmanöver, durch das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 während des Betriebes bei normalen Autobahngeschwindigkeiten virtuell nicht beeinträchtigt werden.
  • Um sicherzustellen, dass die Differenz 222 zwischen der Winkelposition (θbelow_sensor) 290 und der Winkelposition (θabove_sensor) 215 reduziert wird (so dass die SWVs reduziert werden können), muss der elektrische Pfad 235 und das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 bei der korrekten periodischen Frequenz betrieben werden. Die Bestimmung der korrekten Frequenz erfordert die Kenntnis der Winkelgeschwindigkeit und der Position der Reifen über eine Zeitperiode. Wie mit Bezug auf 3 beschrieben werden wird, kann das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 benutzt werden, um die korrekte Frequenz zu bestimmen, sogar in der Abwesenheit von verdrahteten Verbindungen zu den vorderen Rädern, um ihre Winkelgeschwindigkeit und Position zu bestimmen.
  • Beim weiteren Ausarbeiten kann die ABS-Pulszug-Information, welche für die ECU über das LAN des Fahrzeugs verfügbar ist, benutzt werden, um die Winkelgeschwindigkeit und -position der Räder über eine Zeitperiode zu schätzen, und diese Schätzwerte können dann benutzt werden, um die korrekte Frequenz zu bestimmen. Beispielsweise wird in einer Implementierung die ABS-Pulszug-Information regelmäßig über das LAN kommuniziert, wobei angezeigt wird, dass sich ein Reifen über eine bestimmte Winkelbewegung während einer bestimmten Zeitperiode bewegt hat. Die ECU kann diese Information benutzen, um eine geschätzte Winkelgeschwindigkeit des Reifens zu berechnen, und kann dann die geschätzte Winkelgeschwindigkeit des Reifens integrieren, um eine geschätzte Winkelposition des Reifens zu erzeugen.
  • Spezieller ausgedrückt, der Block 270 ist ein inkrementales Winkelpositions-Codierglied 270 für den linken Vorderreifen (ohne absoluten Bezug), und Block 275 ist ein inkrementales Winkelpositions-Codierglied 275 für den rechten Vorderreifen (ohne absoluten Bezug). Die Codierglieder 270, 275 erzeugen Hochauflösungs-inkrementale Winkelpositionsinformation 277C, 277D, entsprechend zu jeweils dem linken Vorderreifen und dem rechten Vorderreifen. Die Hochauflösungs-inkrementale Winkelpositionsinformation 277C, 277D weist Pulse auf, welche typischerweise an die Bremsen-ECU 273 kommuniziert werden. Die Bremsen-ECU 273 verarbeitet diese Signale und kommuniziert die relevante Information der inkrementalen Drehwinkel 277A, 277B, gewöhnlich in gröberen Intervallen als diejenigen, welche bei 277C, 277D erhältlich sind, und entsprechend zu gröberen Zeitdauern auf das LAN 279, wodurch sie für das EPS-Steuerglied 282 verfügbar sind. In einer Implementierung kann die Winkelpositions-Information 277A, 277B eine Antiblockier-Bremssystem-(ABS-)Pulszuginformation sein (z. B. Radpositionsmessungen und Zeitstempel bzw. -marken). Wie in größerem Detail nachfolgend beschrieben wird, empfängt die ECU 282 Winkelpositionsinformationen 277A, 277B und benutzt diese Pulse, um die Winkelgeschwindigkeit und die Winkelposition des Reifens zu bestimmen/zu schätzen. Wie ebenso nachfolgend beschrieben wird, kann das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 die geschätzten Winkelgeschwindigkeit und die geschätzte Winkelposition des Reifens (zusammen mit anderen Amplituden- und Phaseneinstellungen, welche nachfolgend beschrieben werden) benutzen, um sicherzustellen, dass das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 bei der korrekten Frequenz arbeitet, um sicherzustellen, dass das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 die Winkeldifferenz 222 reduzieren kann.
  • Da jedoch die Winkelgeschwindigkeit und Position des Reifens, welche von der unterbrochen kommunizierten Information abgeleitet sind, Schätzwerte sind, repräsentieren sie nicht die präzisen Winkelfrequenzen, welche identisch zu jenen der Reifen sind (d. h. die Schätzwerte werden bei Frequenzen auftreten, welche nahe, jedoch nicht identisch zu den Frequenzen der Reifen sind).
  • Demnach ist das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 (3) erforderlich, welches den periodischen Inhalt in einem Ausgangssignal 351 eines dynamischen Drehmomentsensors bei einer Winkelfrequenz von Interesse detektiert und dann das verstärkungs- und phasenkompensierte Motortreibersignal 291 (bei dieser periodischen Frequenz) konstruiert, welches gestaltet ist, die periodischen Fluktuationen zu reduzieren.
  • Spezieller ausgedrückt, das Steuerglied extrahiert Information von den ABS-Pulszügen, welche über das LAN des Fahrzeugs geliefert werden, um Schätzwerte der momentanen Reifenposition und Winkelgeschwindigkeit zu erzeugen, welche benutzt werden, um Trägersignale zu erzeugen, welche dann verarbeitet werden, um die periodischen Fluktuationen des Drehmomentsensors zu extrahieren, Die geschätzte Reifenfrequenz wird auch bei einer gespeicherten inversen Motor-Treiber-zu-Sensor-Drehmoment-Transferfunktion angewendet, welche eine Funktion der Reifenfrequenz ist, um Phasen- und Verstärkungseinstellungen zu erzeugen, welche an den Trägersignalen zusammen mit den extrahierten periodischen Fluktuationen des Drehmomentsensors angewendet werden können, um das verstärkungs- und phasenkompensierte Motor-Treibersignal zu erzeugen. Das verstärkungs- und phasenkompensierte Motor-Treibersignal 291 wird an den elektrischen Motor zurückgeführt, um den periodischen Inhalt in dem Ausgangssignal des Drehmomentsensors zu unterdrücken, um Schwingungen an dem Lenkrad des Fahrzeugs zu unterdrücken.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, welches eine Implementierung des SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmoduls 280 der 2 darstellt, entsprechend zu einigen der veröffentlichten Ausführungsformen. 4 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Verfahren 400 darstellt, um die SWVs an einem Lenkrad abzuschwächen (d. h. zu reduzieren/zu unterdrücken), entsprechend zu einigen der veröffentlichten Ausführungsformen. Der Kürze wegen wird das Verfahren 400 nachfolgend mit Bezug auf 3 beschrieben, um zu erklären, wie verschiedene Verfahren-400-Schritte umgesetzt werden, wenn sie an der Steuerarchitektur angewendet werden, welche in 3 dargestellt wird. Jedoch werden Fachleute würdigen, dass das Verfahren 400 angewendet werden kann, um Architekturen anders als das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 zu steuern, welches in 3 dargestellt wird.
  • Wie oben erwähnt, wird die Winkelpositionsinformation 277A, 277B, welche einen periodischen Frequenzinhalt aufweist, regelmäßig über das LAN 279 im Fahrzeug an das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 kommuniziert. Das Verfahren 400 beginnt beim Schritt 410, bei welchem das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 geschätzte Winkelgeschwindigkeiten und geschätzte Winkelpositionsverschiebungen der Vorderräder/Ecken aus der Winkelpositionsinformation 277A, 277B erzeugt, welche über ein LAN kommuniziert werden.
  • Mit Bezug auf 3 kann der Schritt 410 bei den Blöcken 310 und 320 wie folgt implementiert werden. Von dem LAN 279 des Fahrzeugs empfängt das Schätzmodul 310 unterbrochene Information bezüglich der Änderung in der Winkelposition der Räder über ein bestimmtes Zeitinkrement (z. B. eine Zahl (N) von Pulsen, welche über ein Zeitintervall (T) empfangen werden) für jedes der zwei Vorderräder. Das Schätzmodul 310 benutzt diese Variablen, um die momentane Winkelgeschwindigkeit jedes Reifens zu berechnen und zu schätzen, und berechnet dann einen gewichteten Mittelwert der momentanen Winkelgeschwindigkeiten, um ein geschätztes momentanes Winkelgeschwindigkeits-311-Signal zu erzeugen. Das geschätzte momentane Winkelgeschwindigkeits-311-Signal repräsentiert die geschätzte momentane Winkelgeschwindigkeit eines virtuellen drehenden Reifens, welche auch hier als die ”geschätzte Reifenfrequenz” bezeichnet wird. Da die geschätzte Reifenfrequenz 311 nur geschätzt ist, wobei unterbrochene Daten von dem LAN benutzt werden, kann von ihr nur angenommen werden, dass sie ”nahe” an der aktuellen Reifenfrequenz liegt.
  • Erste Stufe: Trägersignalerzeugung und -überlagerung Das geschätzte Reifenfrequenz-311-(oder geschätzte Winkelgeschwindigkeits-311-)Signal wird dann (am Integrationsgliedmodul 320) integriert, um ein geschätztes Winkelpositions-321-Signal zu erzeugen, welches der geschätzten Winkelposition des virtuellen Reifens entspricht.
  • Beim Schritt 420 schafft das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 basierend auf dem geschätzten Winkelpositions-321-Signal zwei sinusförmige Trägersignale 331, 336 bei der geschätzten Reifenfrequenz 311, welche ”nahe” zu der aktuellen Reifenfrequenz ist. Im Speziellen werden ein Sinusfunktions-Trägersignal 331 und ein Cosinusfunktion-Trägersignal 336 bei der geschätzten Reifenfrequenz 311 erzeugt (d. h. bei der periodischen Frequenz, welche der geschätzten Winkelgeschwindigkeit des virtuellen Reifens entspricht). Mit anderen Warten, die Trägersignale 331, 336 dienen als Basisfrequenz-Oszillationsglieder bei der Kreisfrequenz des virtuellen Reifens. Mit Bezug auf 3 kann der Schritt 420 bei den Blöcken 330 und 335 wie folgt implementiert werden.
  • Das Sinusfunktion-Generatormodul 330 empfängt das geschätzte Winkelpositions-321-Signal und erzeugt ein Sinusfunktion-Trägersignal 331 bei der periodischen Frequenz, welche der geschätzten Winkelgeschwindigkeit 311 des virtuellen Reifens entspricht. In ähnlicher Weise empfängt das Cosinusfunktion-Generatormodul 335 das geschätzte Winkelpositions-321-Signal und erzeugt ein Cosinusfunktion-Trägersignal 336 bei der periodischen Frequenz, welche der geschätzten Winkelgeschwindigkeit 311 des virtuellen Reifens entspricht. Das Cosinusfunktion-Trägersignal 336 ist 90 Grad außer Phase bezüglich des Sinusfunktion-Trägersignals 331. Das Sinusfunktion-Trägersignal 331 und das Cosinusfunktion-Trägersignal 336 sind ein Satz von zusammenfallenden und quadratischen Erzeugungsgliedern (d. h. willkürlich bezogenen In-Phase- und Außer-Phase-Wellen-Erzeugungsgliedern bei der Frequenz des periodischen Störsignals).
  • Der Sensor 350 erzeugt ein periodisches elektrisches Drehmomentsignal 350a, welches repräsentativ oder proportional zum periodischen mechanischen Drehmoment ist, welches durch den Drehmomentsensor erfasst wird (d. h. welches das Drehmoment repräsentiert, welches am Drehmomentsensor erwartet wird). Der Sensor 350 leitet das periodische elektrische Drehmomentsignal 350a an ein Bandpassfilter 351, welches das gefilterte Drehmomentsignal 352 herstellt. In einer Implementierung werden die Eckfrequenzen auf 10 Hz für den Hochpass und auf 20 Hz für den Tiefpass dieses Bandpassfilters 351 eingestellt. Der exakte Wert dieser Frequenzen wird für jede Fahrzeuganwendung variieren, und die 10-Hz-, 20-Hz-Eckfrequenzen sind beispielhaft für eine nicht eingrenzende Implementierung. Das periodische elektrische Drehmomentsignal 350a, welches von dem Sensor 350 seinen Ursprung hat, repräsentiert das gemessene Lenkrad-Drehmoment und kann auch hier als ein ”Drehmomentsignal” 350a bezeichnet werden. Das Drehmomentsignal 350a besitzt einen periodischen Inhalt bei der Frequenz des Trägersignals 331, 336; jedoch sind die Amplituden der periodischen Komponente des Drehmomentsignals 350a und der Phasenversatz zwischen dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal 350a und den Trägersignalen 331, 336 nicht bekannt und müssen durch darauf folgende Aktionen des SWV-Unterdrückungsmoduls 280 bestimmt werden. In einer Implementierung empfängt der Sensor 350 das mechanische lineare Drehmoment, welches zwischen dem Lenkrad und dem Getriebe des EPS-Motors erfasst wird. In einem säulenbefestigten EPS-System ist der Sensor 350 typischerweise zwischen dem Lenkrad und dem Getriebe des Motors der Lenkradwelle installiert (d. h. innerhalb der Lenksäule integriert). Bei einem gestellbefestigten EPS-System ist der Sensor 350 typischerweise an der Eingangswelle des Lenkgetriebes installiert (d. h. integral mit dem Lenkgetriebe extern an der Fahrgastkabine befestigt).
  • Im Schritt 430 führt das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 eine Überlagerungsfunktion durch individuelles Mischen der Trägersignale 331, 336 mit dem gefilterten Drehmomentsignal 352 durch, um jeweils gemischte Signale 341, 346 zu erzeugen. Mit Bezug auf 3 kann der Schritt 430 bei den Blöcken 340, 345 wie folgt implementiert werden.
  • Das Mischermodul 340 mischt das (z. B. nimmt das Produkt des) Sinusfunktions-Trägersignal 331 und das gefilterte Drehmomentsignals 352, um ein erstes gemischtes Sinussignal 341 zu erzeugen, welches sich auf die gemischte quadratische Komponente des Signals bezieht, welches an dem Sensormodul 350 beobachtet wird.
  • In ähnlicher Weise mischt das Mischermodul 345 das (z. B. nimmt das Produkt des) Sinusfunktions-Trägersignal 336 und das gefilterte Drehmoment-Trägersignal 352, um ein zweites gemischtes Cosinussignal 346 zu erzeugen, welches sich auf die gemischte zusammenfallende Komponente des Signals bezieht, welches an dem Sensormodul 350 beobachtet wird.
  • Beim Schritt 440 extrahiert das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 den Inhalt der gemischten Signale 341, 346. Mit Bezug auf 3 kann der Schritt 440 bei den Blöcken 348, 355, 368, 385, 386 und 388 wie folgt implementiert werden.
  • Vor dem Beschreiben des Betriebes der Extraktionsmodule 348, 355 wird nun eine Erklärung eines Fahrzeug-Vorwärtsbeschleunigungs-Verstärkungs-Modulationsgliedmoduls 385 und eines Lenkrad-Einstellungs-(SWA-)Verstärkungs-Madulationsgliedmoduls 388 geliefert, welche benutzt werden, um die Charakteristika der Extraktionsmodule 348, 355 zu verändern. Das Fahrzeug-Beschleunigungs-Verstärkungs-Modulationsgliedmodul 385 empfängt die Fahrzeug-Geschwindigkeitsinformation über einen Bus, berechnet die Fahrzeugbeschleunigung und erzeugt ein erstes Einstellungs-Eingangssignal (basierend auf der Fahrzeugbeschleunigung), welches benutzt wird, um die Steuercharakteristika (z. B. die Steuerverstärkung und, optional, die Filtercharakteristika) des ersten Extrahiermoduls 348 und des zweiten Extrahiermoduls 355 zu ändern, um Transienten zu folgen, welche sich auf Geschwindigkeitsfluktuationen während der Beschleunigung/Verlangsamung des Fahrzeugs beziehen. Das Lenkrad-Einstellungs-(SWA-)Verstärkungs-Modulationsgliedmodul 388 empfängt Lenkrad-Positionssignale und erzeugt zweite Einstellungs-Eingangssignale (SWA, d(SWA)/dt), welche benutzt werden, um die Steuercharakteristika des ersten Extrahiergliedmoduls 348 und des zweiten Extrahiergliedmoduls 355 während des Lenkens entsprechend zu den speicherkonformen Tabelleneinträgen zu ändern. Bevor die Einstellungen von dem Fahrzeug-Vorwärtsbeschleunigungs-Verstärkungs-Modulationsgliedmodul 395 und dem Lenkrad-Einstellungs-(SWA-)Verstärkungs-Modulationsgliedmodul 388 angewendet werden, werden die Zustände über ein Hysterese-Schwellwert-/Dauer-Schwellwertmodul 386 geführt, um sicherzustellen, dass die Veränderungszustände der Extrahiermodule 348, 355 nicht einem Jitter und unregelmäßigen Übergängen über die gewünschten Zeitintervalle hinweg unterliegen. ”Jitter”, oder unerwünschte, relativ häufige und abrupte Übergangswechsel nahe einem scharfen Schwellwert, werden durch Einführen von Schalthysterese überwunden, wie dies bei Fachleuten bekannt ist. Übergangsschalten kann auch mit damit verbundener Zeitverzögerung erreicht werden, wobei eine nacheilende Veränderung von der, welche durch die scharfen Schwellwerte detektiert wird, erreicht wird, welche hier als ein Anhalten bezeichnet wird; dieses zeitnacheilende Übergangsschalten wird auch von Fachleuten gekannt. Ein Beispiel einer extremen Änderung in der Steueraktion der erhöhten Ansprechzeit kann das Halten des Wertes des Extrahier-Ausgangssignals bei dem Einsetzen des Lenkens und beim Beibehalten des Wertes, bis das Lenken aufhört, aufweisen. Fachleute werden die Notwendigkeit, die Zeitdauer dieser ”Halte”-Ereignisse zu steuern, erkennen, da ein langer Wegfall der Steueraktion zu einer Unfähigkeit führen kann, die verändernde periodische Anregung zu ziehen oder ihr zu folgen. Diese sich ändernden Anregungen beziehen sich im Allgemeinen auf die Differenz in den Drehgeschwindigkeiten der zwei Vorderräder und werden umfasst, wenn die Zustände dies so diktieren (z. B. während des kombinierten Lenkens und Beschleunigens, des Benutzens eines Ersatzreifens, unterschiedlicher Reifengrößen zwischen den Vorderrädern, unterschiedlich getragener Reifenzustände). Diese Zustände können in dem normalen Muster der Amplitudenmodulation des Sensors detektiert werden, und Kompensationsdrehmomente und Kurzdauer-Amplitudenmodulationen müssen durch nur kurzen Wegfall der Verarbeitungsaktion begleitet werden.
  • Bei den Blöcken 348, 355 werden die gemischten Signale 341, 346 verarbeitet, um extrahierte Signale 362, 364 zu erzeugen. Das gemischte Sinussignal 341 und das gemischte Cosinussignal 346 können einen anderen Frequenzinhalt als den beinhalten, welcher in dem gefilterten Drehmomentsignal 352 vorliegt. Verhältnismäßige Langzeitverarbeitung des gemischten Sinussignals 341 und des gemischten Cosinussignals 346 hilft, jeden Frequenzinhalt zurückzuweisen, welcher in diesen Signalen vorhanden ist, welcher nicht dem gezielten periodischen erfassten Drehmoment zuordenbar ist.
  • Jeder der Extrahiermodule 348, 355 implementiert ein Proportional-Integral-Differential-Untermodul (PID-Untermodul), welches an dem gemischten Sinussignal bzw. dem gemischten Cosinussignal arbeitet, zusammen mit optionalen Tiefpassfiltern. Jedes PID-Untermodul involviert drei getrennte Parameter (in 3 durch Dreiecke repräsentiert): den proportionalen (P-)Wert, welcher von dem vorhandenen momentanen Eingangssignal abhängt, den integralen (I-)Wert, welcher von der Akkumulation der vergangenen Eingangssignale abhängt, und den differentiellen bzw. abgeleiteten (D-)Wert, welcher von der Differenz zwischen dem aktuellen momentanen Eingangssignal und den vorherigen Eingangssignalen abhängt. Der proportionale (P-)Wert bestimmt die Reaktion auf das aktuelle momentane Eingangssignal, der integrale Wert bestimmt die Reaktion basierend auf der Summe der jüngsten Eingangssignale und der differentielle Wert bestimmt die Reaktion basierend auf die Rate, bei welcher sich das Eingangssignal verändert hat. Die gewichtete Summe dieser drei Aktionen wird benutzt, um das Fahren einzustellen. Die PID-Parameter, welche in der Berechnung benutzt werden, können entsprechend der Einstellung der Eingangsparameter durchgestimmt werden, welche von dem speziellen System abhängt. Durch das Durchstimmen der drei Konstanten in dem PID-Untermodul kann das Untermodul eine Steueraktion liefern, welche für die speziellen Anforderungen gestaltet ist. Einige Implementierungen können das Benutzen nur einer oder zwei der PID-Moden erfordern, um die geeignete Systemsteuerung zu liefern. Dies wird durch Einstellen der Verstärkung der ungewünschten Steuerausgangssignale auf null erreicht. Ein PID-Untermodul wird ein PI-, PD-, P- oder I-Untermodul in Abwesenheit der jeweiligen Untermodulaktionen genannt.
  • Das erste Extrahiermodul 348 empfängt das erste gemischte Sinussignal 341, das erste Einstell-Eingangssignal von dem Fahrzeug-x-Beschleunigungs-Verstärkungs-Moduliergliedmodul 385, die zweiten Einstelleingangssignale von dem SWA-Verstärkungs-Modulationsgliedmodul 388 und das Zustands-Erfassungs-Ausgangssignal des Schwellwertmoduls 386. Basierend auf diesen Eingangssignalen verarbeitet das erste Extrahiermodul 348 nur die Amplitude des Frequenzinhaltes in dem gefilterten Drehmomentsignal 352, welches in Phase mit dem (und bei der speziellen Frequenz des) Sinusfunktions-Trägersignal(s) 331 ist, um ein extrahiertes Sinussignal 362 zu erzeugen/zu extrahieren, welches vordominant ein verhältnismäßig längerer Termmittelwert des ersten gemischten Sinussignals 341 ist. Das Verarbeiten beinhaltet das Multiplizieren des Integrals des gemischten Sinussignals 341 durch eine Konstante, die Amplitude des gemischten Sinussignals 341 durch eine zweite konstante und das Ableiten bzw. Differenzieren des gemischten Sinussignals 341 durch eine dritte konstante. Diese Konstanten können sich abhängig von den Eingangssignalen von dem Fahrzeug-Vorwärtsbeschleunigungs-Verstärkungs-Moduliergliedmodul 385 und dem Lenkrad-Einstellungs-(SWA-)Verstärkungs-Modulationsglied-Modul 388 ändern, zu Zeiten, welche durch das Schwellwertmodul 386 angefordert werden. Das extrahierte Sinussignal 362 repräsentiert die ”Stärke” oder Amplitude des gefilterten Drehmomentsignals 352, welches in Phase mit dem Sinusfunktion-Erzeugungsglied-modul 330 ist, welches eingestellt ist, um die Interaktion mit den Betriebsereignissen zu minimieren.
  • In einer Ausführungsform weist das erste Extrahiermodul 348 ein erstes Proportional-Integral-Differential-(PID-)Untermodul (dargestellt durch drei Dreiecke) auf. Das erste Proportional-Integral-Differential-(PID-)Untermodul empfängt einstellbare Eingangsparameter von den Modulen 385, 386, 388 und skaliert das gemischte Sinussignal 341 durch Anwenden jeweiliger Verstärkungen der proportionalen, integralen und abgeleiteten Verstärkungsblöcke, um ein proportional skaliertes Sinussignal, ein integral skaliertes Sinussignal und ein abgeleitetes skaliertes Sinussignal zu erzeugen. In einer Ausführungsform können die jeweiligen Verstärkungen jedes der Verstärkerblöcke variiert werden, basierend auf den Einstellungs-Eingangsparametern von den Modulen 395, 386, 388.
  • In ähnlicher Weise empfängt das zweite Extrahiermodul 355 das zweite gemischte Cosinussignal 346, das erste Einstellungs-Eingangssignal von dem Fahrzeug-x-Beschleunigungsmodul 385, die zweiten Einstellungs-Eingangssignale von dem SWA-Modul 388 und das Zustands-Erfassungs-Ausgangssignal des Schwellwertmoduls 386. Das zweite Extrahiermodul 355 beinhaltet ähnliche Verstärkungsblöcke wie das erste Extrahiermodul 348, und der Kürze wegen werden hier diese Details des zweiten Extrahiermoduls 355 nicht wiederholt. Basierend auf den Eingangssignalen verarbeitet das zweite Extrahiermodul 355 nur die Amplitude der Frequenz, welche in dem gefilterten Drehmomentsignal 352 enthalten ist, welches in Phase mit (und bei der speziellen Frequenz von) dem Cosinusfunktion-Trägersignal 336 ist, um das extrahierte Cosinussignal 364 des zweiten gemischten Cosinussignals 346 zu erzeugen/zu extrahieren, welches vorherrschend ein verhältnismäßig längerer Termmittelwert des zweiten gemischten Cosinussignals 346 ist. Das Verarbeiten beinhaltet das Multiplizieren des Integrals des gemischten Cosinussignals 346 mit einer Konstanten, der Amplitude des gemischten Cosinussignals 346 mit einer zweiten Konstanten und der Ableitung des gemischten Cosinussignals 346 mit einer dritten Konstanten. Diese Konstanten können sich abhängig von den Eingangssignalen von dem Fahrzeug-Vorwärtsbeschleunigungs-Verstärkungs-Modulationsgliedmodul 385 und dem Lenkrad-Einstellungs-(SWA-)Verstärkungs-Modulationsgliedmodul 388 zu Zeiten ändern, welche durch das Schwellwertmodul 386 angefordert werden. Das extrahierte Cosinussignal 364 repräsentiert die ”Stärke” oder Amplitude des gefilterten Drehmomentsignals 352, welches in Phase mit dem Cosinusfunktion-Erzeugungsgliedmodul 335 ist, welches eingestellt ist, um die Wechselwirkung mit den Betriebsereignissen zu minimieren.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet das erste Extrahiermodul 348 optionale Filter (d. h. ein Filter, welches an jeden dreieckigen Verstärkungsblock des PID-Untermoduls gekoppelt ist) und ein Addierglied, welches an jedes der Filter gekoppelt ist. Das zweite Extrahiermodul 355 kann auch ein ähnliches Addierglied und Filter beinhalten. In einer Ausführungsform, um den niedrigen Frequenzinhalt (d. h. die Amplituden oder Einhüllenden) der verarbeiteten Signale zu extrahieren, welche durch die P-, I-, D-Verstärkungsblöcke erzeugt sind, können die verarbeitenden Signale optional innerhalb der Blöcke 348, 355 tiefpassgefiltert werden.
  • Beispielsweise mit Bezug auf das erste Extrahiermodul 348 wird ein optionales Filter an dem Ausgang jedes Verstärkungsblockes für das proportional skalierte Sinussignal, das integral skalierte Sinussignal und das abgeleitet skalierte Sinussignal geliefert. Die Filter sind gestaltet, um den Niederfrequenzinhalt von dem proportional skalierten Sinussignal, dem integral skalierten Sinussignal und dem abgeleitet skalierten Sinussignal zu extrahieren, um ein gefiltertes proportional skaliertes Sinussignal, ein gefiltertes integral skaliertes Sinussignal bzw. ein gefiltertes abgeleitetes skaliertes Sinussignal zu erzeugen. Das Addierglied summiert das gefilterte proportional skalierte Sinussignal, das gefilterte integral skalierte Sinussignal und das gefilterte abgeleitet skalierte Sinussignal, um ein erstes extrahiertes Signal 362 zu erzeugen, welches eine gewichtete kombinierte Version des gefilterten proportionalen skalierten Sinussignals, des gefilterten integralen skalierten Sinussignals und des gefilterten abgeleiteten skalierten Sinussignals ist. In einer ähnlichen Weise erzeugt das zweite Extrahiermodul 355 ein zweites extrahiertes Signal, welches eine gewichtet-kombinierte Version des gefilterten proportional gefilterten Cosinussignals, des gefilterten integral skalierten Cosinussignals und des gefilterten abgeleitet skalierten Cosinussignals ist. Der Kürze wegen werden hier die Details des zweiten Extrahiermoduls 355 nicht wiederholt.
  • Die Verstärkungskonstanten und Filtercharakteristika, welche in den Modulen 348, 355 benutzt werden, ebenso wie jene in den Modulen 351, 382, sind durchstimmbar und können unterschiedlich für jedes Fahrzeugmodell und -art sein und können während der Entwicklung des Fahrzeugs eingestellt werden, um die Zufriedenstellung des Fahrers zu maximieren. Nicht all die Filter, welche in diesen Modulen platziert sind, müssen benutzt werden. In der Tat, beim Benutzen von zu vielen Filtern kann das Ansprechen des Systems zu sehr verloren gehen und umgekehrt die Stabilitätsgrenze beeinträchtigen. Jegliche Veränderungen, welche an den Konstanten oder Filtercharakteristika angewendet werden, welche in dem Modul 348 angesiedelt sind, sollten auch identisch am Modul 355 angewendet werden.
  • Das Multiplexer-Modul 368 multiplext das extrahierte Sinussignal 362 und das extrahierte Cosinussignal 364, um ein gemultiplextes Signal 369 zu erzeugen. Wie nachfolgend beschrieben wird, wird das gemultiplexte Signal 369 an die Mischgliedmodule 370, 375 geliefert.
  • Motorantrieb-zu-Sensor-Drehmoment-Transferfunktion und inverse Motor-Treiber-zu-Sensor-Drehmoment-Transferfunktion Vor dem Ausführen des Verfahrens 400 wird eine Transferfunktion (TF(f)) (durch Block 450 repräsentiert) geschätzt. Die Transferfunktion (TF(f)) repräsentiert die Transferfunktion von dem EPS-Motor zum Sensor 350 und charakterisiert oder quantifiziert den dynamischen Einfluss oder Effekt des Motor-Treiberbefehls auf das Sensordrehmoment. Die Transferfunktion (TF(f)) ist eine Funktion der geschätzten Reifenfrequenz 311, f, welche von dem Schätzgliedmodul 310 geliefert wird. Mit anderen Worten, die geschätzte Transferfunktion (TF(f)) spezifiziert, wie der Befehl Treiben an den Motor das Drehmoment beeinflusst, welches durch den Sensor 350 erfasst wird. Die Transferfunktion (TF(f)) wird durch Anregen des Systems mit bekannten Motortreiber-Eingangssignalen bei verschiedenen Frequenzen und das Messen der Sensordrehmoment-Ausgangssignale geschaffen. Die Motortreiber-Eingangs- und Sensordrehmoment-Ausgangssignale werden dann zeitweise mit Fenstern versehen und durch eine Fourier-Transformation geführt. Die Transformation des Sensordrehmoment-Ausgangssignals wird dann durch die Transformation des Motortreiber-Eingangssignals dividiert. Die sich ergebende Frequenz-Basis-Komplex-Transferfunktion wird das Verhalten des Sensordrehmoment-Ausgangssignals vorhersagen, welches bei einem Motortreiber-Eingangssignal gegeben ist. Fachleute werden andere mögliche Verfahren erkennen, beispielsweise das Anwenden von auto- und kreuzspektralen Dichten, und das Mittelwertbilden derselben über die zeit, um Schätzwerte der Transferfunktionen bei Vorhandensein des Kontaminierens des Signals zu extrahieren. Die vorhergegangene Erklärung ist eine Vereinfachung dieser Verfahren nur für die Zwecke der Vereinfachung. Bei einer Implementierung wird die geschätzte Transferfunktion (TF(f)) als eine Look-up- bzw. Verweistabelle (LUT) gespeichert, welche in dem Speicher des SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmoduls 280 angesiedelt ist. Die geschätzte Transferfunktion (TF(f)) ist für die spezielle Herstellung/das Modell des speziellen Fahrzeugs spezifisch und kann über die Lebensdauer durch adaptives Lernen modifiziert/aktualisiert werden.
  • Basierend auf der geschätzten Transferfunktion (TF(f)) wird ein geschätzte inverse Transferfunktion (TF(f)–1 + Voreilkompensation(f))-Tabelle 312 berechnet, welche bei den Blöcken 370, 375, 390 der 3 wie folgt genutzt wird. Die Tabelle 312 ist eine diskretisierte Darstellung der Transferfunktion mit Voreilkompensation, welche benutzt werden kann, zu bestimmen, welches System-Eingangssignal benötigt wird, um zu einem gewünschten System-Ausgangssignal zu führen.
  • Zweite Stufe: Benutzen der geschätzten Radfrequenz, der inversen Motor-Antrieb-zu-Sensor-Drehmoment-Transferfunktion und von Trägersignalen, um ein verstärkungs- und phasenkompensiertes Motor-Antriebssignal zu erzeugen
  • Basierend auf der geschätzten Reifenfrequenz 311, f, erzeugt die Tabelle 312 ein komplexes Signal, welches beinhaltet: (1) einen Träger-Phasenwinkel-Einstellwert (Winkel (TF(f))–1 + Voreilkompensation(f)) 314, welche an das erste Mischmodul 370 und das zweite Mischmodul 375 geliefert wird, und (2) einen Verstärkungs-Einstellwert (|TF(f)-1|) 316, welcher an das Verstärkungsmodul 390 geliefert wird. Mit anderen Worten, die erhaltene inverse Transferfunktion (TF(f)–1 + Voreilkompensation(f))-Tabelle 312 wird benutzt, um die Werte von (1) des Trägerphasen-Winkeleinstellwertes (Winkel(TF(f)–1 + Voreilkompensation(f)) 314, welche an dem ersten Mischmodul 370 und dem zweiten Mischmodul 375 angewendet wird, und (2) des Verstärkungs-Einstellwertes (|TF(f)–1|) 316, welcher am Verstärkungsmodul 390 benutzt wird, zu schätzen, welche benutzt werden, um das verstärkungs- und phasenkompensierte Antriebssignal 291 am Verstärkungsmodul 390 zu erzeugen, so dass die SWV-Reduktionen mit einer adäquaten Vibrationsstabilitätsgrenze auftreten. Der Träger-Phasenwinkel-Einstellwert (Winkel(TF(f)–1 + Voreilkompensation(f)) 314 stellt eine Trägerwinkeländerung dar, welche an der ausgewählten Frequenz anzuwenden ist. Der Verstärkungs-Einstellwert (|TF(f)–1|) 316 repräsentiert eine Verstärkung, welche (an der ausgewählten Frequenz) anzulegen ist, welche gleich zu der Inversen oder Reziproken der TF-Verstärkung bei der Ecken-periodischen Frequenz ist.
  • Beim Schritt 460 benutzt das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 ein Träger-Phasenwinkel-Einstellwert-314-Signal, welches den Winkel der Inversen TF(f)–1 und Voreilkompensations-Information für die verbesserte Stabilitätsgrenze (welche in Block 312 geliefert wird) beinhaltet, um die Phase der Trägersignale 331, 336 einzustellen und phaseneingestellte Trägersignale zu erzeugen. Die phaseneingestellten Trägersignale werden nicht in 3 gezeigt, da sie intern in den Blöcken 370, 375 erzeugt werden. Die phaseneingestellten Trägersignale (nicht in 3 gezeigt) werden dann amplitudenmoduliert durch die Amplituden (oder Einhüllenden) der extrahierten Signale 362, 364, welche über ein kombiniertes Ausgangssignal 369 geliefert werden, um phaseneingestellte-amplitudenmodulierte Trägersignale 371, 376 jeweils zu liefern. Mit Bezug auf 3 können die Schritte 460 und 470 bei den Blöcken 312, 370, 375 wie folgt implementiert werden.
  • Ein erstes Mischmodul 370 empfängt das Sinusfunktion-Trägersignal 331 (von dem Sinusfunktions-Erzeugungsmodul 330), das Träger-Phasenwinkel-Einstellwert-314-Signal (bei der ausgewählten Frequenz) und das gemultiplexte Signal 369. Das erste Mischmodul 370 modifiziert das Sinusfunktion-Trägersignal 331, basierend auf dem Träger-Phasenwinkel-Einstellwert-314-Signal und der Voreilkompensations-Information, um ein phaseneingestelltes Sinusfunktion-Trägersignal (nicht gezeigt) zu erzeugen. Das erste Mischmodul 370 empfängt auch das kombinierte Ausgangssignal 369 (welches den Inhalt des extrahierten Sinussignals 362 und den Inhalt des extrahierten Cosinussignals 364 beinhaltet). Das erste Mischmodul 370 amplitudenmoduliert das phaseneingestellte Sinusfunktion-Trägersignal (nicht gezeigt), basierend auf den Einhüllenden der extrahierten Signale 362, 364, um ein phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Sinus-Trägersignal 371 zu erzeugen, welches sich mit einem Störsignal überlagern wird, welches aufgrund der Anregungen 260, 265 an den Ecken ausgelöst ist. In einer Implementierung transformiert das erste Mischmodul 370 seine Eingangssignale, indem die folgende Operation durchgeführt wird: cos(u[4])·u[2] – sin(u[4])·u[3])·u[1] Gleichung (1), wobei u[1] das Sinusfunktion-Trägersignal 331 ist, u[2] das extrahierte Sinussignal 362 ist, u[3] das extrahierte Cosinussignal 364 ist und u[4] das Trägerphasenwinkel-Einstellwert-314-Signal ist.
  • In ähnlicher Weise empfängt das zweite Mischmodul 375 das Cosinusfunktion-Trägersignal 336 (von dem Cosinusfunktion-Erzeugungsgliedmodul 335), das Trägerphasenwinkel-Einstellwert-314-Signal (bei der ausgewählten Frequenz) und das gemultiplexte Signal 369. Das zweite Mischmodul 375 modifiziert das Cosinusfunktion-Trägersignal 336 basierend auf dem Träger-Phasenwinkel-Einstellwert-314-Signal und der Voreilkompensation-Information, um ein phaseneingestelltes Cosinusfunktion-Trägersignal (nicht gezeigt) zu erzeugen. Das zweite Mischmodul 375 empfängt auch das kombinierte Ausgangssignal 369 (welches den Inhalt des extrahierten Sinussignals 362 und den Inhalt des extrahierten Cosinussignals 364 beinhaltet). Das zweite Mischmodul 375 amplitudenmoduliert das phaseneingestellte Cosinusfunktion-Trägersignal (nicht gezeigt), basierend auf den Einhüllenden der extrahierten Signale 362, 364, um ein phaseneingestelltes, amplitudenmoduliertes Cosinus-Trägersignal 376 zu erzeugen, welches sich mit einem Störsignal überlagern wird, welches aufgrund der Anregungen 260, 265 an den Ecken verursacht ist. In einer Implementierung transformiert das zweite Mischmodul 375 seine Eingangssignale durch Durchführen der folgenden Operation, welche in Gleichung (2) angezeigt wird: cos(u[4])·u[3] + sin(u[4])·u[2])·u[5] Gleichung (2), wobei u[2] das extrahierte Sinussignal 342 ist, u[3] das extrahierte Cosinussignal 344 ist, u[4] das Träger-Phasenwinkel-Einstellwert-314-Signal (bei der ausgewählten Frequenz) ist und u[5] das Cosinusfunktion-Trägersignal 336 ist.
  • Beim Schritt 480 kombiniert das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 280 die phaseneingestellten amplitudenmodulierten Trägersignale 371, 376. Beispielsweise empfängt, wie in 3 gezeigt wird, das Summiermodul 380 die phaseneingestellten amplitudenmodulierten Trägersignale 371, 376 und kombiniert sie, um ein summiertes phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Trägersignal zu erzeugen, welches dann zu einem Bandpassfiltermodul 382 geführt wird, um ein gefiltertes, summiertes, phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Trägersignal 383 herzustellen. In einem Fall sind die Eckfrequenzen des Bandpassfilters 10 Hz für den Hochpass und 20 Hz für den Tiefpass. Der exakte Wert dieser Frequenzen wird für jede Fahrzeuganwendung variieren. Das gefilterte-summierte-phaseneingestellte-amplitudenmodulierte Trägersignal 383 besitzt die korrekte Phase, so dass, wenn es an dem EPS-Motor angelegt wird, das Drehmoment, welches durch den EPS-Motor erzeugt ist, auf dynamische Kräfte, welche durch die Ecken erzeugt sind, reagiert. Als Ergebnis wird das Störsignal bei dem Sensor 350 in dem Drehmomentsignal 351 reduziert/abgeschwächt, welches durch den Sensor 350 ausgegeben wird.
  • Beim Schritt 490 wird dann das gefilterte-summierte-phaseneingestellte-amplitudenmodulierte Trägersignal 383 wieder amplitudenmoduliert entsprechend der Größe der Inversen TF, um das verstärkungs- und phasenkompensierte Motor-Antriebsbefehlssignal 291 nahe der periodischen Frequenz zu erzeugen. Beispielsweise, wie in 3 gezeigt wird, multipliziert das Verstärkungsmodul 390 das gefilterte-summierte-phaseneingestellte-amplitudenmodulierte Trägersignal 383 mit der Größe der geschätzten inversen Transferfunktion (|TF(f)–1|) von der Tabelle 312, um das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal 291 (bei der periodischen Frequenz) zu erzeugen, welches zu dem elektrischen Motor (nicht gezeigt) zurückgeführt und an ihm angewendet wird. Das Verstärkungsmodul 390 legt eine geeignete Verstärkung an dem gefilterten-summierten-phaseneingestellten-amplitudenmodulierten Trägersignal 383 (welches proportional zu der Inversen der Größe der geschätzten inversen Transferfunktion (|TF(f)–1|) ist) an, so dass das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal 291 das Störsignal an dem Drehmomentsensor auslöscht, ohne dadurch auszulösen, dass das System unstabil wird. Das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal 291 unterdrückt den periodischen Inhalt, welcher in dem Ausgangssignal 351 beobachtet wird, erzeugt durch den Sensor 350, so dass die Winkeldifferenz 222 vermindert wird und die SWVs bei der SW (z. B. am Block 215 der 2) abgeschwächt werden. Das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal 291 beeinträchtigt elektromechanisch das Ausgangssignal 351, indem es den Motor veranlasst (und das Drehmoment, welches er erzeugt), dynamisch auf die Spurstangenkräfte zu reagieren und die dynamischen Belastungen zu entlasten, welche in den Sensor 350 gehen, so dass damit der periodische Inhalt, welcher im Sensor 350 beobachtet wird, unterdrückt wird. Das Verfahren 400 kehrt dann in einer Schleife zurück zu Schritt 410.
  • 5 ist ein Graph, welcher die Fahrzeuggeschwindigkeit 510 in Kilometern pro Stunde entlang der Ordinate als eine Funktion der Zeit in Sekunden, entlang der Abszisse, für Simulationen zeigt, welche die Effektivität des Unterdrückungsverfahrens demonstrieren. 6 ist ein Graph, welcher das SW-Drehmomentsensor-Ausgangssignal 610 in Newtonmetern entlang der Ordinate als eine Funktion der Zeit in Sekunden entlang der Abszisse für die Zeitperiode identisch zu der der 5 zeigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 510 für eine Simulation eines Fahrzeugs variiert wird, ohne den SRS-Kompensationsalgorithmus. Dies zeigt eine Abschätzung der erwarteten SWV, welche auftreten wird, ohne den hinzugefügten Vorteil der SRS-Kompensation. Im Gegensatz dazu ist 7 ein Graph für ein anderes SW-Drehmomentsensor-Ausgangssgianl 710, in Newtonmetern entlang der Ordinate, als eine Funktion der Zeit in Sekunden entlang der Abszisse für die Zeitdauer, welche identisch zu der der 5 ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 510 variiert wird, wenn die veröffentlichten Ausführungsformen implementiert sind. Das SW-Drehmoment, welches in 7 gezeigt wird, ist in großem Maße abgeschwächt oder reduziert im Vergleich zu dem SW-Drehmoment, welches in 6 gezeigt wird.
  • Die SWV-Unterdrückung kann für das Unterdrücken einer oder mehrerer Harmonischen des periodischen Inhalts implementiert werden, welche anderenfalls durch den Fahrer detektiert wird. Das Vorausgegangene ist nur für eine isolierte Harmonische beschrieben, d. h. die erste Harmonische, jedoch sind die Vorgehensweisen alle gleich anwendbar an der 2., 3., 4. Harmonischen, neben anderen Harmonischen. Um effektiv die Harmonischen zu unterdrücken, welche anders als die erste sind, werden das Sinusfunktion-Erzeugungsgliedmodul 330 und das Cosinusfunktion-Erzeugungsgliedmodul 335 auf die harmonische Frequenz gezielt für die Unterdrückung eingestellt. Die gezielte zweite harmonische Frequenz ergibt sich beispielsweise beim Betreiben 330 und 335 bei dem Zweifachen der Frequenz der ersten Harmonischen; die gezielte dritte harmonische Frequenz ergibt sich beispielsweise beim Betreiben 330 und 335 bei dreimal der Frequenz der ersten Harmonischen und so weiter. Entscheidungen über die ausgewählten Harmonischen für die Unterdrückung können basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht werden, da die Wahrscheinlichkeit des Störens der SWV auftritt, wenn die Frequenz der Anregung mit einer Resonanzfrequenz des Fahrzeugs zusammentrifft, wie z. B. der des Aufhängungssystems, des Lenksystems, u. a. Beispielsweise kann die zweite Harmonische speziell bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten stören, z. B. bei 35 mph, wohingegen die erste Harmonische speziell bei verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten, z. B. 70 mph, stören kann. Die Beziehung zwischen der störenden Harmonischen und der Geschwindigkeit hat ihren Ursprung in diesen dynamischen Resonanzzuständen, was zu nicht proportionalen größeren SWV führt, wenn die Frequenzen der Anregung und der Resonanz zusammenfallen. In Fällen, wo häufig aktive Harmonische vorhanden sind und störend sind, kann das SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodul 380 für kleinere Modifikationen für jede Harmonische von Interesse reproduziert werden. Wenn dies so gewünscht ist, können die Blöcke 310, 312, 320, 350 mit entsprechenden Signalen 277A, 277B, 311, 314, 316 und 321 gemeinsam sein und gemeinsam zwischen den vielen SWV-Unterdrückungs-Steuergliedmodulen benutzt werden. In diesem Fall werden die vielen verstärkungs- und phasenkompensierten Motorantriebs-Befehlssignals 291 von den verschiedenen Unterdrückungs-Steuergliedmodulen summiert und auf den Motor-Antriebsbefehlen in einer Weise überlagert, identisch zu jenen, welche in den Beschreibungen in der vorausgegangenen Spezifikation ausgedrückt sind. Der gleichzeitige Betrieb der vielfachen harmonischen Unterdrückung wird nicht zu einer unerwünschten Interferenz zwischen dem harmonischen Antriebsinhalt bei vernünftigen Geschwindigkeiten des Betriebes kommen, z. B. wenn es über 30 mph betrieben wird, verschuldet durch die relativ unterschiedlichen Frequenzen der jeweiligen Harmonischen der SWV-Unterdrückungsfrequenzen und der verhältnismäßig hohen ”Q”-Sperrfilter, welche aus der Unterdrückung resultieren. (”Q” oder ”Qualitätsfaktor” sind beispielsweise im Shock and Vibration Handbook bzw. Stoß- und Schwingungshandbuch, 3. Ausgabe, Cyril M. Marris, S. 2–15, McGraw-Hill Book Company, 1987, ISBN 0-07-026801-0 definiert.) Die Identifikation der gezielten harmonischen Unterdrückungsfrequenzen, Geschwindigkeiten von Interesse, die diesbezüglichen Eckfrequenzen der verschiedenen Filter sind für die einzelnen Hersteller und Modelle von Fahrzeugen spezifisch. Die Abstimmungen dieser Parameter werden während der Entwicklung der Fahrzeuge in den Fabriken der Fahrzeughersteller erzielt und sind sehr ähnlich zu den Praktiken, welche für das Durchstimmen der EPS für eine herkömmliche Unterstützungs-Leistungsfähigkeit ebenso wie anderer elektronischer und elektrischer Steuereinrichtungen, wie z. B. ABS, TCS und ESC, angewendet werden. Demnach sind sie Fachleuten gut bekannt.
  • Es wird sich auch als vorteilhaft herausstellen, die SRS-Kompensation während des Betriebes des Fahrzeugs zu Zeiten abzuschalten oder auf andere Weise zu verhindern, welche als nicht notwendig oder beeinträchtigend erachtet werden, beispielsweise bei Geschwindigkeiten, welche unzureichend sind, um auf andere Weise merkliche SWV zu produzieren, während sie auf unebenen Straßen betrieben werden, während die erwarteten, nicht kompensierten SWV unterhalb der Schwellwerte des Detektierens sind oder unter extremem Hochdrehen oder Herunterdrehen der Reifen bei Extremen des umlaufenden Schlupf- oder kombinierten Schlupfwinkels und umlaufenden Schlupfes betrieben werden. Diese Zustände sind außerdem nur beispielhaft und nicht ausschließlich für andere Zustände, welche vorteilhaft für das Verhindern der Kompensation erachtet werden. Zusätzlich kann ein beispielhaftes Verhindern oder Aussetzen der Kompensation mit dem Implementieren von Schwellwerten der Betriebsgeschwindigkeit, der SWV und aperiodischer Schwingungsamplituden erreicht werden, welche ein Anzeichen für schlechte Straßen sind, welche innerhalb des Drehmomentsensors detektiert werden oder über ein LAN von anderen intelligenten ECUs übertragen werden. Außerdem können in jedem der zuvor erwähnten Fälle, und in anderen, falls erwünscht, die Schaltzustände zwischen der aktiven und inaktiven SRS-Kompensation mit dem Implementieren von Hystereseschalten mit oder ohne Fortdauer erreicht werden, wobei dadurch Jitter vermieden wird. Als ein spezielles Beispiel kann für den Fall des Außerkraftsetzens der SRS-Kompensation, basierend auf der Betriebsgeschwindigkeit, die SRS-Kompensation unterhalb von 45 mph außer Kraft gesetzt werden, wenn von Geschwindigkeiten geringer als 45 mph beschleunigt wird, und nachfolgend unter 40 mph außer Kraft gesetzt werden, wenn von Geschwindigkeiten größer als 40 mph verlangsamt wird. Diese Zustandsaktivierungen und Deaktivierungen können nützlich sein, wenn die Betrachtungen der Schwingungsstabilitätsgrenze, des Leistungsverbrauchs und der Wechselwirkung der SRS-kompensierenden Aktionen mit der anderen Leistungsfähigkeit entweder während einer anderen aktiven Steuerintervention (z. B. der Antiblockier-Bremsensystemsteuerung (ABS), der Traktionssteuerung (TCS), der Steuerung der elektronischen Stabilität (ESC), etc.) angemessen sind. Die Praktiken des Schaltens, mit Hysterese oder in anderer Weise, entweder mit oder ohne Fortdauer, sind Fachleuten wohlbekannt und können schließlich entsprechend implementiert werden.
  • Demnach wurden Verfahren, Systeme und Geräte für das Unterdrücken von Lenkradvibrationen (SWVs) beschrieben, welche innerhalb eines elektrischen Leistungslenk-(EPS-)Systems auftreten.
  • Die periodische SRS kann abgeschwächt werden, wobei ein Steuersystem benutzt wird, bei welchem einm SWV-Unterdrückungs-Steueralgorithmus implementiert wird, welcher in der Elektronischen Steuereinheit (ECU) des Elektronischen Leistungs-Lenkungs-(EPS-)Systems des Fahrzeugs läuft. Die beschriebenen SWV-Unterdrückungstechniken benutzen vorhandene Hardware, welche in allen Fahrzeugen vorhanden sind, welche ein EPS-System (z. B. EPS-Motor, EPS-Drehmomentsensoren, Radgeschwindigkeit-Positionssensoren und EPS-Steuerglied) zusammen mit dem SWV-Unterdrückungs-Steueralgorithmus besitzen, um die SWVs zu unterdrücken.
  • Das EPS-Steuerglied benutzt vorhandene unterbrochene LAN-Kommunikationen der ABS-Unterbrechersender-Pulszüge, um die Winkelposition der vorderen Ecken zu approximieren, und benutzt diese Approximation, um einen zuverlässigen Oszillationsbezug zu dem EPS-Steuerglied zu schaffen. Als Ergebnis kann die Notwendigkeit für zusätzliches Verdrahten, Hardware oder andere Teile eliminiert werden, was einen signifikanten Wettbewerbsvorteil im Gegensatz zu anderen SWV-Unterdrückungstechniken liefern kann. Das SWV-Unterdrückungs-Steuerglied benutzt eine Mischfunktion, um periodischen Inhalt in dem Lenkrad-Drehmoment-Sensorsignal zu extrahieren, und amplitudenmoduliert dann zwei- und vierfache Erzeugungsglieder mit der extrahierten periodischen Amplitude. Der extrahierte und modulierte Inhalt wird nachfolgend zu dem Motordrehmomentantrieb geführt, womit ein Hoch-”Q”-Notchen bzw. -Ausklinken für den erwarteten periodischen Inhalt erreicht wird. Da die SWV-Unterdrückungstechniken auf Software basieren (und sich auf vorhandene Hardware beziehen), sind diese Techniken praktisch kostenfrei. Zusätzlich wurde in Simulationen beobachtet, dass, wenn das Fahrzeug in einem Bereich von ungefähr 50 Meilen pro Stunde bis 90 Meilen pro Stunde fährt, die SWV-Unterdrückungstechniken implementiert werden können, um wesentlich das periodische SRS um ungefähr 80% an dem Lenkrad abzuschwächen/zu reduzieren, ohne mit Frequenzbändern in Wechselwirkung zu geraten, welche mit der Lenkungs- und Handhabungs-Leistungsfähigkeit zusammenhängen. Demnach werden andere Fahrzeug-Leistungsfähigkeits-Charakte-ristika, wie z. B. die Lenkungs- und Handhabungs-Leistungs-fähigkeit und ein Gefühl, auf der Zentrallinie zu sein, nicht beeinträchtigt.
  • Fachleute werden ferner würdigen, dass die verschiedenen erläuternden logischen Blöcke, Module, Schaltungen und Algorithmusschritte, welche in Verbindung mit den hier veröffentlichten Ausführungsformen beschrieben werden, als elektronische Hardware, Computersoftware oder Kombinationen von beiden implementiert werden können. Einige der Ausführungsformen und Implementierungen werden oben in Termen der funktionellen und/oder logischen Blockkomponenten (oder Module) und verschiedenen Verarbeitungsschritten beschrieben. Es sollte jedoch gewürdigt werden, dass derartige Blockkomponenten (oder Module) durch eine beliebige Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten realisiert werden kann, welche so konfiguriert sind, um die spezifizierten Funktionen durchzuführen. Um diese Auswechselbarkeit der Hardware und Software klar darzustellen, wurden verschiedene erläuternde Komponenten, Blöcke, Module, Schaltungen und Schritte oben im Allgemeinen in Termen ihrer Funktionalität beschrieben. Ob eine derartige Funktionalität als Hardware oder Software implementiert wird, hängt von der speziellen Anwendung und den Gestaltungsgrenzen ab, welche im Gesamtsystem vorliegen. Fachleute können die beschriebene Funktionalität auf verschiedene Weise für jede spezielle Anwendung implementieren, jedoch sollten derartige Implementier-Entscheidungen nicht interpretiert werden, um eine Abweichung vom Umfang der vorliegenden Erfindung auszulösen. Beispielsweise kann eine Ausführungsform oder ein System oder eine Komponente verschiedene integrierte Schaltungskomponenten anwenden, z. B. Speicherelemente, Digitalsignal-Verarbeitungselemente, logische Elemente, Look-up-Tabellen oder Ähnliches, welche eine Vielzahl von Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuereinrichtungen ausführen können. Zusätzlich werden Fachleute würdigen, dass hier beschriebene Ausführungsformen nur beispielhafte Implementierungen sind.
  • Die verschiedenen erläuternden logischen Blöcke, Module und Schaltungen, welche in Verbindung mit den hier veröffentlichten Ausführungsformen beschrieben sind, können hier implementiert oder mit einem Prozessor für allgemeine Zwecke, einem Digitalsignalprozessor (DSP), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate Array (FPGA) oder einer anderen programmierbaren logischen Einrichtung, diskreter Gate- oder Transistorlogik, diskreten Hardware-Komponenten oder irgendeiner Kombination davon durchgeführt werden, welche gestaltet ist, um die Funktionen, welche hier beschrieben sind, durchzuführen. Ein Prozessor für einen allgemeinen Zweck kann ein Mikroprozessor sein, aber als Alternative kann der Prozessor irgendein herkömmlicher Prozessor, ein Steuerglied, ein Mikrosteuerglied oder eine Zustandsmaschine sein. Ein Prozessor kann auch als eine Kombination von Rechnereinheiten implementiert werden, z. B. eine Kombination von einem DSP und einem Mikroprozessor, eine Vielzahl von Mikroprozessoren, einer oder mehrere Mikroprozessoren in Verbindung mit einem DSP-Kern oder irgendeine andere derartige Konfiguration. Das Wort ”beispielhaft” wird hier exklusiv in der Bedeutung ”als Beispiel, als Umstand oder Darstellung dienend” benutzt. Jede hier als ”beispielhaft” beschriebene Ausführungsform ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsformen zu interpretieren.
  • Die Schrittes eines Verfahrens oder eines Algorithmus, welche in Verbindung mit den hier veröffentlichten Ausführungsformen beschrieben sind, können direkt in Hardware, in einem Software-Modul, welcher durch einen Prozessor ausgeführt wird, oder in einer Kombination von den beiden eingebettet sein. Ein Software-Modul kann in einem RAM-Speicher, einem Flash-Speicher, einem ROM-Speicher, einem EPROM-Speicher, einem EEPROM-Speicher, Registern, einer Festplatte, einer entfernbaren Platte, einer CD-ROM oder in irgendeiner anderen Form von Speichermedium, welches in der Fachwelt bekannt ist, angesiedelt sein. Ein beispielhaftes Speichermedium ist an den Prozessor gekoppelt, so dass der Prozessor die Information von dem Speichermedium lesen kann und die Information auf dieses schreiben kann. Alternativ kann das Speichermedium integral mit dem Prozessor sein. Der Prozessor und das Speichermedium können in einem ASIC angesiedelt sein. Der ASIC kann in einem Benutzerterminal angesiedelt sein. Alternativ können der Prozessor und das Speichermedium als diskrete Komponenten in einem Benutzerterminal angesiedelt sein.
  • In diesem Dokument können Vergleichsterme, wie z. B. erster und zweiter und Ähnliches, nur benutzt werden, um eine Einheit oder Aktion von einer anderen Einheit oder Aktion zu unterscheiden, ohne dabei notwendigerweise irgendeine aktuelle derartige Beziehung oder Reihenfolge zwischen derartigen Einheiten oder Aktionen zu erfordern oder zu beinhalten. Numerische Ordnungszahlen, wie z. B. ”erster”, ”zweiter”, ”dritter” etc., bezeichnen einfach unterschiedliche Einzelelemente einer Vielfalt und beinhalten keinerlei Reihenfolge oder Folge, es sei denn, dies wird speziell durch die Sprache der Ansprüche definiert. Die Reihenfolge oder der Text in irgendeinem der Ansprüche beinhaltet nicht, dass Prozessschritte in einer zeitlichen oder logischen Reihenfolge entsprechend einer derartigen Folge durchgeführt werden müssen, es sei denn, dies wird speziell durch die Sprache des Anspruchs definiert. Die Prozessschritte können in irgendeiner Reihenfolge untereinander ausgetauscht werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, solange wie ein derartiges Austauschen nicht im Gegensatz zu der Sprache des Anspruchs steht und nicht logischerweise keinen Sinn ergibt.
  • Außerdem beinhalten Wörter abhängig vom Kontext, wie z. B. ”verbinden” oder ”gekoppelt an”, welche für das Beschreiben einer Beziehung zwischen unterschiedlichen Elementen benutzt werden, nicht, dass eine direkte physikalische Verbindung zwischen diesen Elementen gemacht werden muss. Beispielsweise können zwei Elemente miteinander physikalisch, elektronisch, logisch oder in irgendeiner anderen Weise durch eines oder mehrere zusätzliche Elemente verbunden sein.
  • Während wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorausgegangenen detaillierten Beschreibung präsentiert wurde, sollte gewürdigt werden, dass eine große Anzahl von Variationen existiert. Es sollte auch gewürdigt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder beispielhaften Ausführungsformen nicht nur Beispiele sind und es nicht beabsichtigt ist, dass diese den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Erfindung in irgendeiner Weise begrenzen. Vielmehr wird die vorausgegangene detaillierte Beschreibung Fachleuten eine bequeme Anleitung liefern, um die beispielhafte Ausführungsform oder beispielhafte Ausführungsformen zu implementieren. Es sollte davon ausgegangen werden, dass verschiedene Veränderungen in der Funktion und in der Anordnung der Elemente durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den angehängten Ansprüchen und den rechtlichen Äquivalenten davon dargelegt ist.
  • Weitere Ausführungsformen
    • 1. In einem Fahrzeug, welches aufweist: ein Lenkrad, eine Lenksäule, ein lokales Flächennetzwerk (LAN) im Fahrzeug, ein elektrisches Leistungslenk-(EPS-)System, welches einen elektrischen Motor aufweist, welcher gestaltet ist, um ein Motordrehmoment zu erzeugen, einen Sensor, welcher gestaltet ist, um ein periodisches elektrisches Drehmomentsignal zu erzeugen, einen ersten Teilbereich, welcher oberhalb des Sensors platziert ist, und einen zweiten Teilbereich, welcher unterhalb des Sensors platziert ist, wobei der erste Teilbereich das Lenkrad aufweist und wobei der zweite Teilbereich den elektrischen Motor beinhaltet, ein Verfahren, um Lenkradvibrationen bzw. Schwingungen (SWVs) zu reduzieren, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen, über das lokale Netzwerk (LAN) im Fahrzeug, von Winkelpositionsinformation bezüglich der Änderung in der Winkelposition von wenigstens einem Reifen über ein Zeitintervall und Erzeugen, basierend auf der Winkelpositionsinformation, eines momentanen Winkelgeschwindigkeitssignals und eines Winkelpositionssignals, welches dem Reifen entspricht, wobei das momentane Winkelgeschwindigkeitssignal einer speziellen Winkelfrequenz des Reifens entspricht; Erzeugen eines verstärkungs- und phasenkompensierten Motorantriebs-Befehlssignals bei der speziellen Winkelfrequenz, basierend auf der Winkelgeschwindigkeit und dem Winkelpositionsversatz des Reifens; und Anwenden des verstärkungs- und phasenkompensierten Motorantriebs-Befehlssignals an dem elektrischen Motor, um den Strom des elektrischen Motors einzustellen und um das Motordrehmoment zu steuern, um den periodischen Inhalt in dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal bei der speziellen Winkelfrequenz zu reduzieren, wobei dadurch die Vibrationen, welche an das Lenkrad übertragen werden, abgeschwächt bzw. gedämpft werden.
    • 2. Verfahren nach Ausführungsform 1, wobei der Schritt des Erzeugens eines verstärkungs- und phasenkompensierten Motorantriebs-Befehlssignals bei der speziellen Winkelfrequenz aufweist: Anwenden einer verstärkungs- und Phasenkompensation an sinusförmigen Trägersignalen, um das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal bei der speziellen Winkelfrequenz zu erzeugen.
    • 3. Verfahren nach Ausführungsform 2, wobei das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal den elektrischen Motor veranlasst, das Motordrehmoment einzustellen, um dynamisch den periodischen Inhalt in dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal bei der speziellen Winkelfrequenz entsprechend zu einem Störsignal zu reduzieren, welches durch den Sensor erfasst wird, wobei dadurch die Vibrationen, welche zum Lenkrad übertragen werden, abgeschwächt werden.
    • 4. Verfahren nach Ausführungsform 1, welches ferner den folgenden Schritt aufweist: Erzeugen, basierend auf dem Winkelpositionssignal, von sinusförmigen Trägersignalen bei einer periodischen Frequenz, welche der momentanen Winkelgeschwindigkeit entspricht, wobei die sinusförmigen Trägersignale aufweisen: ein Sinusfunktion-Trägersignal und ein Cosinusfunktion-Trägersignal, welches 90 Grad außerhalb der Phase bezüglich des Sinusfunktion-Trägersignals ist; individuelles Mischen der sinusförmigen Trägersignale mit dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal, um ein erstes gemischtes Sinussignal und ein zweites gemischtes Cosinussignal zu erzeugen; Anwenden einer oder mehrerer Verstärkungen an dem gemischten Sinussignal und dem gemischten Cosinussignal, um verarbeitete Signale zu erzeugen; Summieren der verarbeiteten Signale, um ein erstes extrahiertes Signal und ein zweites extrahiertes Signal zu erzeugen.
    • 5. Verfahren nach Ausführungsform 4, wobei der Schritt des individuellen Mischens der sinusförmigen Trägersignale aufweist: Mischen des Sinusfunktion-Trägersignals und des periodischen elektrischen Drehmomentsignals, um ein erstes gemischtes Sinussignal zu erzeugen, welches eine Quadraturkomponente des periodischen Störsignals darstellt, welches bei dem Drehmomentsensormodul beobachtet wird; und Mischen des Cosinusfunktion-Trägersignals und des periodischen elektrischen Drehmomentsignals, um ein zweites gemischtes Cosinussignal zu erzeugen, welches eine koinzidente bzw. zusammenfallende Komponente des periodischen Störsignals repräsentiert, welches bei dem Drehmomentsensormodul beobachtet wird.
    • 6. Verfahren nach Ausführungsform 5, wobei der Schritt des Anwendens einer oder mehrerer Verstärkungen an dem gemischten Sinussignal und dem gemischten Cosinussignal, um verarbeitete Signale zu erzeugen, aufweist: Anwenden einer oder mehrerer proportionaler, integraler und abgeleiteter Verstärkungen an dem gemischten Sinussignal, um erste verarbeitete Signale zu erzeugen; und Anwenden einer oder mehrerer der proportionalen, integralen und abgeleiteter Verstärkungen an dem gemischten Cosinussignal, um zweite verarbeitete Signale zu erzeugen.
    • 7. verfahren nach Ausführungsform 6, wobei der Schritt des Summierens der verarbeiteten Signale, um ein erstes extrahiertes Signal und ein zweites extrahiertes Signal zu erzeugen, ferner aufweist: Filtern und Summieren der ersten verarbeiteten Signale, um ein erstes extrahiertes Signal zu erzeugen, welches eine gewichtete, kombinierte Version eines gefilterten, proportionalen skalierten Sinussignals ist, eines gefilterten integralen skalierten Sinussignals und eines gefilterten abgeleiteten skalierten Sinussignals ist; und Filtern und Summieren der zweiten verarbeiteten Signale, um ein zweites extrahiertes Signal zu erzeugen, welches eine gewichtete kombinierte Version eines gefilterten proportionalen skalierten Cosinussignals, eines gefilterten integralen skalierten Cosinussignals und eines gefilterten abgeleiteten skalierten Cosinussignals ist.
    • 8. Verfahren nach Ausführungsform 2, wobei die Verstärkung und die Phasenkompensation, welche angelegt ist, basierend auf einer geschätzten Transferfunktion bestimmt wird, welche die dynamische Beziehung zwischen dem Motorantrieb und dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal charakterisiert, welches durch den Sensor als eine Funktion der momentanen Winkelgeschwindigkeit ausgegeben wird.
    • 9. Verfahren nach Ausführungsform 8, welches ferner aufweist: Speichern einer Look-up- bzw. Verweistabelle, welche eine Vielzahl von Einträgen aufweist, wobei jeder Eintrag aufweist: (1) einen Wert einer momentanen Winkelgeschwindigkeit; (2) einen Trägerphasenwinkel-Ein-stellwert, welcher dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit mit Voreilkompensation entspricht, und (3) einen Verstärkungseinstellwert, entsprechend dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit.
    • 10. verfahren nach Ausführungsform 9, wobei eine inverse Transferfunktion eine diskretisierte Repräsentation bzw. Darstellung der Inversen der geschätzten Transferfunktion mit Voreilkompensation ist, wobei der Trägerphasenwinkel-Einstellwert die Summe des Winkels der inversen Transferfunktion und der Voreilkompensation ist bei der momentanen Winkelgeschwindigkeit, und wobei der Verstärkungs-Einstellwert die Größe der inversen Transferfunktion bei der momentanen Winkelgeschwindigkeit ist.
    • 11. Verfahren nach Ausführungsform 9, welches ferner die folgenden Schritte aufweist: Einstellen von Phasen der sinusförmigen Trägersignale, basierend auf dem Trägerphasenwinkel-Einstellwert und der Voreil-Kompensationsinformation, um erste und zweite phaseneingestellte Trägersignale zu erzeugen; Modulieren der ersten und zweiten phaseneingestellten Trägersignale mit jeweils dem extrahierten Sinussignal und dem extrahierten Cosinussignal, um erste und zweite phaseneingestellte amplitudenmodulierte Trägersignale zu erzeugen; Kombinieren der ersten und zweiten phaseneingestellten amplitudenmodulierten Trägersignale, um ein phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Trägersignal zu erzeugen; und Anwenden einer Verstärkung, basierend auf dem Verstärkungseinstellwert an dem summierten phaseneingestellten amplitudenmodulierten Trägersignal, um das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehls-signal zu erzeugen, wobei die Verstärkung auf dem Verstärkungs-Einstellwert basiert, welcher dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit entspricht.
    • 12. Verfahren nach Ausführungsform 11, wobei der Schritt des Einstellens der Phasen der sinusförmigen Trägersignale aufweist: Modifizieren des Sinusfunktion-Trägersignals, basierend auf dem Trägerphasenwinkel-Einstellwert und der Voreil-Kompensationsinformation bei dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit, um ein phaseneingestelltes Sinusfunktion-Trägersignal zu erzeugen; und Modifizieren des Cosinusfunktion-Trägersignals, basierend auf dem Trägerphasenwinkel-Einstellwert und der Voreil-Kompensationsinformation bei dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit, um ein phaseneingestelltes Cosinusfunktion-Trägersignal zu erzeugen; wobei der Schritt des Modulierens der ersten und zweiten phaseneingestellten Trägersignale aufweist: Amplitudenmodulieren des phaseneingestellten Sinusfunktion-Trägersignals, basierend auf dem extrahierten Sinussignal und dem extrahierten Cosinussignal, um ein phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Sinus-Trägersignal zu erzeugen; und Amplitudenmodulieren des phaseneingestellten Cosinusfunktion-Trägersignals, basierend auf dem extrahierten Sinussignal und dem extrahierten Cosinussignal, um ein phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Cosinus-Trägersignal zu erzeugen.
    • 13. Elektrisches Leistungslenk-(EPS-)System, welches an ein Lenkrad und eine Lenksäule eines Fahrzeugs gekoppelt ist, wobei das Fahrzeug ein lokales Flächennetzwerk (LAN) im Fahrzeug aufweist, welches Winkelpositionsinformation bezüglich der Änderung in der Winkelposition wenigstens eines Reifens über ein Zeitintervall kommuniziert, wobei das EPS-System aufweist: einen elektrischen Motor, welcher gestaltet ist, um ein Motordrehmoment zu erzeugen; einen Sensor, welcher gestaltet ist, um ein periodisches elektrisches Drehmomentsignal zu erzeugen; einen ersten Teilbereich, welcher oberhalb des Sensors platziert ist, und einen zweiten Teilbereich, welcher unterhalb des Sensors platziert ist, wobei der erste Teilbereich das Lenkrad aufweist und wobei der zweite Teilbereich den elektrischen Motor beinhaltet; und eine elektronische Steuereinheit (ECU), welche gestaltet ist, um: basierend auf der Winkelpositionsinformation, ein momentanes Winkelgeschwindigkeitssignal und ein Winkelpositionssignal zu erzeugen, welche dem Reifen entsprechen, wobei das momentane Winkelgeschwindigkeitssignal einer speziellen Winkelfrequenz des Reifens entspricht; ein verstärkungs- und phasenkompensiertes Motorantriebs-Befehlssignal bei der speziellen Winkelfrequenz zu erzeugen, basierend auf der Winkelgeschwindigkeit und dem Winkelpositionsversatz des Reifens, wobei das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal zurückgeführt wird, um den Strom einzustellen, welcher zu dem elektrischen Motor geliefert wird, und um das Motordrehmoment zu steuern, so dass der ausgewählte periodische Inhalt einer Winkeldifferenz zwischen einem ersten Winkelversatz (θabove_sensor bzw. θoberhalb_Sensor) des zweiten Teilbereichs oberhalb des Sensors und einem zweiten Winkelversatz (θbelow_sensor bzw. θunterhalb_Sensor) des zweiten Teilbereichs unterhalb des Sensors reduziert wird, wobei dadurch die Schwingungen, welche auf das Lenkrad übertragen werden, abgeschwächt werden.
    • 14. EPS-System nach Ausführungsform 13, wobei das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehls-signal den elektrischen Motor veranlasst, das Motordrehmoment einzustellen, um dynamisch den periodischen Inhalt in dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal bei der speziellen Winkelfrequenz zu reduzieren, welche einem Störsignal entspricht, welches durch den Sensor erfasst wird, wobei dadurch die Vibrationen, welche zu dem Lenkrad übertragen werden, abgeschwächt werden.
    • 15. EPS-System nach Ausführungsform 13, wobei die ECU ferner aufweist: ein erstes Modul, welches aufweist: ein Schätzgliedmodul, welches gestaltet ist, um das momentane Winkelgeschwindigkeitssignal zu berechnen; und ein Integrationsgliedmodul, welches gestaltet ist, um, basierend auf dem momentanen Winkelgeschwindigkeitssignal, das Winkelpositionssignal zu erzeugen, welches dem Reifen entspricht.
    • 16. EPS-System nach Ausführungsform 15, wobei die ECU ferner aufweist: ein zweites Modul, welches gestaltet ist, um, basierend auf dem Winkelpositionssignal, sinusförmige Trägersignale bei der momentanen Winkelgeschwindigkeit zu erzeugen, um individuell die sinusförmigen Trägersignale mit dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal zu mischen, um ein erstes gemischtes Sinussignal und ein zweites gemischtes Sinussignal zu erzeugen, um eine oder mehrere von proportionalen, integralen und abgeleiteten Verstärkungen an dem gemischten Sinussignal und an den gemischten Cosinussignalen anzulegen, um verarbeitete Signale zu erzeugen, und um verarbeitete Signale zu summieren, um ein erstes extrahiertes Signal zu erzeugen, welches eine gewichtete kombinierte Version eines proportionalen skalierten Sinussignals, eines integralen skalierten Sinussignals und eines abgeleiteten skalierten Sinussignals ist, und ein zweites extrahiertes Signal zu erzeugen, welches eine gewichtete kombinierte Version eines proportionalen skalierten Cosinussignals, eines integralen skalierten Cosinussignals und eines abgeleiteten skalierten Cosinussignals ist.
    • 17. Ein EPS-System nach Ausführungsform 16, wobei das zweite Modul aufweist: ein Sinusfunktion-Generator- bzw. -Erzeugungsglied-modul, welches das Winkelpositionssignal empfangt, und ein Sinusfunktion-Trägersignal bei einer periodischen Frequenz erzeugt, welche dem erwarteten periodischen Störsignal in dem Sensor entspricht; ein Cosinusfunktion-Erzeugungsgliedmodul, welches das Winkelpositionssignal empfängt, und ein Cosinusfunktion-Trägersignal bei der periodischen Frequenz erzeugt, welche dem periodischen Störsignal in dem Sensor entspricht und welches 90 Grad außerhalb der Phase bezüglich des Sinusfunktion-Trägersignals ist; ein erstes Mischmodul, welches gestaltet ist, um das Sinusfunktion-Trägersignal und das periodische elektrische Drehmomentsignal zu mischen, um ein erstes gemischtes Sinussignal zu erzeugen, welches sich auf eine extrahierte Qudaraturkomponente einer Amplitude eines periodischen Störsignals bezieht, welches bei dem Sensor beobachtet wird; und ein zweites Mischmodul, welches gestaltet ist, um das Cosinusfunktion-Trägersignal und das periodische elektrische Drehmomentsignal zu mischen, um ein zweites gemischtes Cosinussignal zu erzeugen, welches sich auf eine extrahierte zusammenfallende Komponente der Amplitude des periodischen Störsignals bezieht, welches an dem Sensor beobachtet wird; ein erstes Extrahiermodul, welches aufweist: ein erstes Proportional-Integral-Differential-(PID-)Sub- bzw. Untermodul, welches einstellbare Eingangsparameter empfängt und das gemischte Sinussignal skaliert, indem jeweils Verstärkungen der proportionalen, integralen und ableitenden Verstärkungsblöcke angewendet werden, um ein proportionales skaliertes Sinussignal, ein integrales skaliertes Sinussignal und ein abgeleitetes skaliertes Sinussignal zu erzeugen; erste Filter für jeweils das proportionale skalierte Sinussignal, das integrale skalierte Sinussignal und das abgeleitete skalierte Sinussignal, welche gestaltet sind, um den niederfrequenten Inhalt von dem proportionalen skalierten Sinussignal, dem integralen skalierten Sinussignal und dem abgeleiteten skalierten Sinussignal zu extrahieren, um ein gefiltertes proportionales skaliertes Sinussignal, ein gefiltertes integrales skaliertes Sinussignal und ein gefiltertes abgeleitetes skaliertes Sinussignal zu erzeugen; und ein erstes Addierglied, welches das gefilterte proportionale skalierte Sinussignal, das gefilterte integrale skalierte Sinussignal und das gefilterte abgeleitete skalierte Sinussignal summiert, um ein erstes extrahiertes Signal zu erzeugen, welche eine gewichtet kombinierte Version des gefilterten proportionalen skalierten Sinussignals, des gefilterten integralen skalierten Sinussignals und des gefilterten abgeleiteten skalierten Sinussignals ist; und ein zweites Extrahiermodul, welches aufweist: ein zweites Proportional-Integral-Differential-(PID-)Submodul, welches einstellbare Eingangsparameter empfängt und das gemischte Cosinussignal skaliert, indem jeweils Verstärkungen der proportionalen, integralen und ableitenden Verstärkungsblöcke angewendet werden, um ein proportional skaliertes Cosinussignal, ein integral skaliertes Cosinussignal und ein abgeleitetes skaliertes Cosinussignal zu erzeugen; zweite Filter für jedes proportionale skalierte Cosinussignal, integrale skalierte Cosinussignal und abgeleitete skalierte Cosinussignal, welche so gestaltet sind, um niederfrequenten Inhalt von dem proportionalen skalierten Cosinussignal, dem integralen skalierten Cosinussignal und dem abgeleiteten skalierten Cosinussignal zu extrahieren, um ein gefiltertes proportionales skaliertes Cosinussignal, ein gefiltertes integrales gefiltertes Cosinussignal und ein gefiltertes abgeleitetes skaliertes Cosinussignal zu erzeugen; und ein zweites Addierglied, welches das gefilterte proportionale skalierte Cosinussignal, das gefilterte integrale skalierte Cosinussignal und das gefilterte abgeleitete skalierte Cosinussignal summiert, um ein zweites extrahiertes Signal zu erzeugen, welche eine gewichtet kombinierte Version des gefilterten proportionalen skalierten Cosinussignals, des gefilterten integralen skalierten Cosinussignals und des gefilterten abgeleiteten skalierten Cosinussignals ist.
    • 18. EPS-System nach Ausführungsform 17, wobei die Einstell-Eingangsparameter benutzt werden, um die Charakteristika der ersten und zweiten Extrahiermodule zu verändern, wobei das zweite Modul ferner aufweist: ein Fahrzeug-Vorwärtsbeschleunigungs-Verstärkungs-Moduliergliedmodul, welches gestaltet ist, um, basierend auf der Fahrzeugbeschleunigung, einen ersten Einstell-Eingangsparameter zu erzeugen, welcher benutzt wird, um die Verstärkung und die Filtercharakteristika der ersten und zweiten Extrahiermodule zu steuern, um Transienten zu ziehen, welche auf Geschwindigkeitsfluktuationen während der Beschleunigung oder der Geschwindigkeitsverminderung des Fahrzeugs bezogen sind; und ein Lenkrad-Einstellungs-(SWA-)Verstärkungs-Modula-tionsgliedmodul, welches gestaltet ist, um, basierend auf einem Lenkrad-Positionssignal, einen zweiten Einstell-Eingangsparameter zu erzeugen, welcher benutzt wird, um die Verstärkungs- und Filtercharakteristika der ersten und zweiten Extrahiermodule während der Lenkereignisse zu steuern.
    • 19. EPS-System nach Ausführungsform 17, wobei die Verstärkung und die Phasenkompensation, welche angewendet wird, basierend auf einer geschätzten Transferfunktion bestimmt wird, welche die dynamische Beziehung zwischen dem Motorantrieb und dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal charakterisiert, welches durch den Sensor als eine Funktion der momentanen Winkelgeschwindigkeit ausgegeben wird, wobei die ECU ferner aufweist: eine Look-up- bzw. Verweistabelle, welche eine Vielzahl von Einträgen aufweist, wobei jeder Eintrag aufweist: (1) einen Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit; (2) einen Trägerphasenwinkel-Einstellwert, welcher dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit entspricht, wobei der Trägerphasenwinkel-Einstellwert die Summe des Winkels einer inversen Transferfunktion und der Voreilkompensation ist, jeweils bei der momentanen Winkelgeschwindigkeit, wobei die inverse Transferfunktion eine diskretisierte Repräsentation der Inversen der geschätzten Transferfunktion mit Voreil-Kompensation ist; und (3) einen Verstärkungs-Einstellwert, welcher dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit entspricht, wobei der Verstärkungs-Einstellwert die Größe der inversen Transferfunktion bei der momentanen Winkelgeschwindigkeit ist.
    • 20. EPS-System nach Ausführungsform 16, welches ferner aufweist: ein drittes Modul, welches aufweist: ein erstes Mischgliedmodul, welches gestaltet ist, um: ein phaseneingestelltes Sinusfunktion-Trägersignal zu erzeugen, indem das Sinusfunktion-Trägersignal basierend auf dem Trägerphasenwinkel-Einstellwert und der Voreil-Kompensationsinformation bei dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit modifiziert wird; und das phaseneingestellte Sinusfunktion-Trägersignal in der Amplitude zu modulieren, basierend auf dem extrahierten Sinussignal und dem extrahierten Cosinussignal, um ein phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Sinus-Träger-signal zu erzeugen; ein zweites Mischgliedmodul, welches gestaltet ist, um: ein phaseneingestelltes Cosinusfunktion-Trägersignal zu erzeugen, indem das Cosinusfunktion-Trägersignal modifiziert wird, basierend auf dem Trägerphasenwinkel-Einstellwert und der Voreil-Kompensationsinformation bei dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit; und das phaseneingestellte Cosinusfunktion-Trägersignal in der Amplitude zu modulieren, basierend auf dem extrahierten Sinussignal und dem extrahierten Cosinussignal, um ein phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Cosinus-Trägersignal zu erzeugen; ein Kombiniergliedmodul, welches so gestaltet ist, um die ersten und zweiten phaseneingestellten amplitudenmodulierten Trägersignale zu kombinieren, um ein summiertes phaseneingestelltes amplitudenmoduliertes Trägersignal zu erzeugen; und ein Verstärkungsmodul, welches so gestaltet ist, um eine Verstärkung an dem summierten phaseneingestellten, amplitudenmodulierten Trägersignal anzuwenden, um das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal zu erzeugen, wobei die Verstärkung auf dem Verstärkungs-Einstellwert basiert, welcher dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit entspricht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
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Claims (10)

  1. In einem Fahrzeug, welches aufweist: ein Lenkrad, eine Lenksäule, ein lokales Flächennetzwerk (LAN) im Fahrzeug, ein elektrisches Leistungslenk-(EPS-)System, welches einen elektrischen Motor aufweist, welcher gestaltet ist, um ein Motordrehmoment zu erzeugen, einen Sensor, welcher gestaltet ist, um ein periodisches elektrisches Drehmomentsignal zu erzeugen, einen ersten Teilbereich, welcher oberhalb des Sensors platziert ist, und einen zweiten Teilbereich, welcher unterhalb des Sensors platziert ist, wobei der erste Teilbereich das Lenkrad aufweist und wobei der zweite Teilbereich den elektrischen Motor beinhaltet, ein Verfahren, um Lenkradvibrationen bzw. Schwingungen (SWVs) zu reduzieren, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen, über das lokale Netzwerk (LAN) im Fahrzeug, von Winkelpositionsinformation bezüglich der Änderung in der Winkelposition von wenigstens einem Reifen über ein Zeitintervall und Erzeugen, basierend auf der Winkelpositionsinformation, eines momentanen Winkelgeschwindigkeitssignals und eines Winkelpositionssignals, welches dem Reifen entspricht, wobei das momentane Winkelgeschwindigkeitssignal einer speziellen Winkelfrequenz des Reifens entspricht; Erzeugen eines verstärkungs- und phasenkompensierten Motorantriebs-Befehlssignals bei der speziellen Winkelfrequenz, basierend auf der Winkelgeschwindigkeit und dem Winkelpositionsversatz des Reifens; und Anwenden des verstärkungs- und phasenkompensierten Motorantriebs-Befehlssignals an dem elektrischen Motor, um den Strom des elektrischen Motors einzustellen und um das Motordrehmoment zu steuern, um den periodischen Inhalt in dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal bei der speziellen Winkelfrequenz zu reduzieren, wobei dadurch die Vibrationen, welche an das Lenkrad übertragen werden, abgeschwächt bzw. gedämpft werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens eines verstärkungs- und phasenkompensierten Motorantriebs-Befehlssignals bei der speziellen Winkelfrequenz aufweist: Anwenden einer Verstärkungs- und Phasenkompensation an sinusförmigen Trägersignalen, um das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal bei der speziellen Winkelfrequenz zu erzeugen.
  3. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal den elektrischen Motor veranlasst, das Motordrehmoment einzustellen, um dynamisch den periodischen Inhalt in dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal bei der speziellen Winkelfrequenz entsprechend zu einem Störsignal zu reduzieren, welches durch den Sensor erfasst wird, wobei dadurch die Vibrationen, welche zum Lenkrad übertragen werden, abgeschwächt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, welches ferner den folgenden Schritt aufweist: Erzeugen, basierend auf dem Winkelpositionssignal, von sinusförmigen Trägersignalen bei einer periodischen Frequenz, welche der momentanen Winkelgeschwindigkeit entspricht, wobei die sinusförmigen Trägersignale aufweisen: ein Sinusfunktion-Trägersignal und ein Cosinusfunktion-Trägersignal, welches 90 Grad außerhalb der Phase bezüglich des Sinusfunktion-Trägersignals ist; individuelles Mischen der sinusförmigen Trägersignale mit dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal, um ein erstes gemischtes Sinussignal und ein zweites gemischtes Cosinussignal zu erzeugen; Anwenden einer oder mehrerer Verstärkungen an dem gemischten Sinussignal und dem gemischten Cosinussignal, um verarbeitete Signale zu erzeugen; Summieren der verarbeiteten Signale, um ein erstes extrahiertes Signal und ein zweites extrahiertes Signal zu erzeugen.
  5. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des individuellen Mischens der sinusförmigen Trägersignale aufweist: Mischen des Sinusfunktion-Trägersignals und des periodischen elektrischen Drehmomentsignals, um ein erstes gemischtes Sinussignal zu erzeugen, welches eine Quadraturkomponente des periodischen Störsignals darstellt, welches bei dem Drehmomentsensormodul beobachtet wird; und Mischen des Cosinusfunktion-Trägersignals und des periodischen elektrischen Drehmomentsignals, um ein zweites gemischtes Cosinussignal zu erzeugen, welches eine koinzidente bzw. zusammenfallende Komponente des periodischen Störsignals repräsentiert, welches bei dem Drehmomentsensormodul beobachtet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Anwendens einer oder mehrerer Verstärkungen an dem gemischten Sinussignal und dem gemischten Cosinussignal, um verarbeitete Signale zu erzeugen, aufweist: Anwenden einer oder mehrerer proportionaler, integraler und abgeleiteter Verstärkungen an dem gemischten Sinussignal, um erste verarbeitete Signale zu erzeugen; und Anwenden einer oder mehrerer der proportionalen, integralen und abgeleiteter Verstärkungen an dem gemischten Cosinussignal, um zweite verarbeitete Signale zu erzeugen.
  7. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei der Schritt des Summierens der verarbeiteten Signale, um ein erstes extrahiertes Signal und ein zweites extrahiertes Signal zu erzeugen, ferner aufweist: Filtern und Summieren der ersten verarbeiteten Signale, um ein erstes extrahiertes Signal zu erzeugen, welches eine gewichtete, kombinierte Version eines gefilterten, proportionalen skalierten Sinussignals ist, eines gefilterten integralen skalierten Sinussignals und eines gefilterten abgeleiteten skalierten Sinussignals ist; und Filtern und Summieren der zweiten verarbeiteten Signale, um ein zweites extrahiertes Signal zu erzeugen, welches eine gewichtete kombinierte Version eines gefilterten proportionalen skalierten Cosinussignals, eines gefilterten integralen skalierten Cosinussignals und eines gefilterten abgeleiteten skalierten Cosinussignals ist.
  8. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, wobei die Verstärkung und die Phasenkompensation, welche angelegt ist, basierend auf einer geschätzten Transferfunktion bestimmt wird, welche die dynamische Beziehung zwischen dem Motorantrieb und dem periodischen elektrischen Drehmomentsignal charakterisiert, welches durch den Sensor als eine Funktion der momentanen Winkelgeschwindigkeit ausgegeben wird.
  9. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, welches ferner aufweist: Speichern einer Look-up- bzw. Verweistabelle, welche eine Vielzahl von Einträgen aufweist, wobei jeder Eintrag aufweist: (1) einen Wert einer momentanen Winkelgeschwindigkeit; (2) einen Trägerphasenwinkel-Ein-stellwert, welcher dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit mit Voreilkompensation entspricht, und (3) einen Verstärkungseinstellwert, entsprechend dem Wert der momentanen Winkelgeschwindigkeit.
  10. Elektrisches Leistungslenk-(EPS-)System, welches an ein Lenkrad und eine Lenksäule eines Fahrzeugs gekoppelt ist, wobei das Fahrzeug ein lokales Flächennetzwerk (LAN) im Fahrzeug aufweist, welches Winkelpositionsinformation bezüglich der Änderung in der Winkelposition wenigstens eines Reifens über ein Zeitintervall kommuniziert, wobei das EPS-System aufweist: einen elektrischen Motor, welcher gestaltet ist, um ein Motordrehmoment zu erzeugen; einen Sensor, welcher gestaltet ist, um ein periodisches elektrisches Drehmomentsignal zu erzeugen; einen ersten Teilbereich, welcher oberhalb des Sensors platziert ist, und einen zweiten Teilbereich, welcher unterhalb des Sensors platziert ist, wobei der erste Teilbereich das Lenkrad aufweist und wobei der zweite Teilbereich den elektrischen Motor beinhaltet; und eine elektronische Steuereinheit (ECU), welche gestaltet ist, um: basierend auf der Winkelpositionsinformation, ein momentanes Winkelgeschwindigkeitssignal und ein Winkelpositionssignal zu erzeugen, welche dem Reifen entsprechen, wobei das momentane Winkelgeschwindigkeitssignal einer speziellen Winkelfrequenz des Reifens entspricht; ein verstärkungs- und phasenkompensiertes Motorantriebs-Befehlssignal bei der speziellen Winkelfrequenz zu erzeugen, basierend auf der Winkelgeschwindigkeit und dem Winkelpositionsversatz des Reifens, wobei das verstärkungs- und phasenkompensierte Motorantriebs-Befehlssignal zurückgeführt wird, um den Strom einzustellen, welcher zu dem elektrischen Motor geliefert wird, und um das Motordrehmoment zu steuern, so dass der ausgewählte periodische Inhalt einer Winkeldifferenz zwischen einem ersten Winkelversatz (θabove_sensor bzw. θoberhalb_Sensor) des zweiten Teilbereichs oberhalb des Sensors und einem zweiten Winkelversatz (θbelow_sensor bzw. θunterhalb_Sensor) des zweiten Teilbereichs unterhalb des Sensors reduziert wird, wobei dadurch die Schwingungen, welche auf das Lenkrad übertragen werden, abgeschwächt werden.
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