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QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung mit der Nr. 62/195,507, die am 22. Juli 2015 eingereicht wurde und die durch Bezugnahme hier vollständig mit aufgenommen ist.
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HINTERGRUND
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Die vorliegende Anmeldung betrifft das Bereitstellen einer Dämpfung im Gelände für ein Lenkungssystem mit magnetischer Drehmomentüberlagerung.
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Hydraulische Lenkungssysteme verwenden eine Servolenkungspumpe, um druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid entweder für ein Lenkgetriebe mit Kugelumlauflenkung oder für ein Lenkgetriebe mit Zahnstange und Ritzel bereitzustellen. Ein Fahrer bringt einen Drehmomentbetrag auf ein Lenkungsventil auf, das in das Lenkgetriebe integriert ist und der aufgebrachte Drehmomentbetrag zeigt ein Unterstützungsniveau an. Ein hydraulisches Lenkungssystem, das einen magnetischen Aktor in die Ventilanordnung aufnimmt, ermöglicht das Implementieren von Techniken in dem hydraulischen System, etwa einen variablen Kraftaufwand, eine Korrektur von Vorgaben und Aktionen [engl.: leads and pulls], ein aktives Dämpfen, ein aktives Zurückstellen und dergleichen.
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Es ist folglich wünschenswert, zusätzliche Algorithmen für eine magnetische Drehmomentüberlagerung in einem Dämpfungsalgorithmus im Gelände bzw. abseits der Straße bereitzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In Übereinstimmung mit einem oder mehreren Beispielen umfasst ein Verfahren zum Erzeugen eines Dämpfungsdrehmoments in einem Lenkungssystem mit magnetischer Drehmomentüberlagerung (MTO-Lenkungssystem), dass ein Dämpfungsdrehmoment auf der Grundlage eines Fahrzeuggeschwindigkeitswerts, eines Lenkradgeschwindigkeitswerts und eines Differenzdruckwerts erzeugt wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass eine Bedingung im Gelände detektiert wird und dass in Ansprechen darauf ein Signal für ein Dämpfungsdrehmoment im Gelände auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitswerts und/oder des Lenkradgeschwindigkeitswerts und/oder des Differenzdruckwerts und/oder eines Lenkradwinkelwerts berechnet wird. Außerdem umfasst das Verfahren, dass das Dämpfungsdrehmoment durch das Signal für ein Dämpfungsdrehmoment im Gelände in Ansprechen auf das Detektieren der Bedingung im Gelände skaliert wird.
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In Übereinstimmung mit einem oder mehreren Beispielen umfasst ein Lenkungssystem, das die MTO verwendet, ein Modul zur Dämpfung im Gelände, welches ein Signal zur Dämpfung im Gelände berechnet. Das Lenkungssystem enthält ferner ein Drehmomenterzeugungsmodul, das das Signal zur Dämpfung im Gelände von dem Modul zur Dämpfung im Gelände empfängt. Das Drehmomenterzeugungsmodul berechnet einen Dämpfungsdrehmomentwert auf der Grundlage des Signals zur Dämpfung im Gelände und eines Dämpfungsmischsignals.
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In Übereinstimmung mit einem oder mehreren Beispielen erzeugt ein Drehmomentmodul eines Lenkungssystems ein Dämpfungsdrehmoment auf der Grundlage eines Fahrzeuggeschwindigkeitswerts, eines Lenkradgeschwindigkeitswerts und eines Differenzdruckwerts. Das Drehmomentmodul detektiert ferner eine Bedingung im Gelände. In Ansprechen darauf, dass die Bedingung im Gelände detektiert wird, berechnet das Drehmomentmodul ein Signal für Dämpfungsdrehmoment im Gelände auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitswerts und/oder des Lenkradgeschwindigkeitswerts und/oder des Differenzdruckwerts und/oder eines Lenkradwinkelwerts. Das Drehmomentmodul skaliert das Dämpfungsdrehmoment ferner unter Verwendung des Signals für Dämpfungsdrehmoment im Gelände.
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Diese und andere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser offenbar werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Der vorliegende Gegenstand, der als die Erfindung aufgefasst wird, wird speziell dargelegt und in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung klar beansprucht. Die vorstehenden und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen:
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1 ein Blockdiagramm von beispielhaften Komponenten eines Lenkungssystems mit magnetischer Drehmomentüberlagerung (MTO-Lenkungssystems) zeigt;
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2 Komponenten eines MTO-Drehmomentmoduls veranschaulicht;
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3 ein Blockdiagramm von beispielhaften Komponenten eines Moduls zur Dämpfung im Gelände zeigt;
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4 beispielhaften Komponenten eines Moduls für eine gültige Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt; und
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5 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bereitstellen eines Signals zur Dämpfung im Gelände für ein Drehmomenterzeugungsmodul eines MTO-Lenkungssystems zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Die Begriffe Modul und Teilmodul bezeichnen, so wie sie hier verwendet werden, eine oder mehrere Verarbeitungsschaltungen, etwa eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert, oder Gruppe) mit Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Es ist festzustellen, dass die nachstehend beschriebenen Teilmodule kombiniert und/oder weiter unterteilt werden können.
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Die hier beschriebenen technischen Lösungen ermöglichen das Bereitstellen einer Dämpfung für ein Lenkungssystem eines Fahrzeugs während einer Bedingung im Gelände. Beispielsweise stellt ein Aktivierungsmodul ein Signal für ein Dämpfungsdrehmoment im Gelände zumindest teilweise auf der Grundlage eines Fahrzeuggeschwindigkeitswerts oder eines Lenkradgeschwindigkeitswerts oder eines Lenkradwinkelwerts oder eines Differenzdruckwerts bereit. Ein Mischmodul zur Dämpfung im Gelände stellt ein Dämpfungsmischsignal auf der Grundlage des Differenzdrucks bereit. Ein Produktberechnungsmodul stellt einen Dämpfungsdrehmomentwert aus einem Produkt des Signals für ein Dämpfungsdrehmoment im Gelände und dem Dämpfungsmischsignal bereit.
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1 zeigt ein Blockdiagramm von beispielhaften Komponenten eines Lenkungssystems mit magnetischer Drehmomentüberlagerung (MTO-Lenkungssystem). Es versteht sich, dass das MTO-Lenkungssystem zusätzliche Komponenten aufweist, von denen eine Teilmenge dargestellt ist. Das MTO-Lenkungssystem enthält ein MTO-Drehmomentmodul 110, welches einen Messwert eines Differenzdrucks über einem Kolben in dem Lenkungssystem als Eingang empfängt. Das MTO-Drehmomentmodul 110 empfängt außerdem Fahrzeugsignale, etwa ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, einen Schätzwert eines Fahrerdrehmomentsignals, ein Lenkradwinkelsignal, eine (nicht gezeigte) Lenkradgeschwindigkeit, die verwendet werden, um einen gewünschten MTO-Drehmomentbefehl zu erzeugen. Das MTO-Drehmomentmodul 110 verwendet die Eingangssignale, um einen MTO-Drehmomentbefehl zu erzeugen, und es sendet den Befehl an ein Strombefehlsmodul 120. Das Strombefehlsmodul 120 wandelt den MTO-Drehmomentbefehl in einen Strombefehl um. Der Strombefehl wird ferner an eine magnetische Aktorspule in dem MTO-Lenkgetriebe angelegt. Außerdem sendet das Strombefehlsmodul 120 den Strombefehl an ein Fahrerdrehmoment-Schätzmodul 130. Das Fahrerdrehmoment-Schätzmodul 130 empfängt ferner den gemessenen Differenzdruck. Das Fahrerdrehmoment-Schätzmodul 130 erzeugt ein Lenkraddrehmoment-Schätzsignal unter Verwendung der Eingänge. Das Fahrerdrehmoment-Schätzmodul 130 sendet das Lenkraddrehmoment-Schätzsignal über eine Verzögerungseinheit 140 an das MTO-Drehmomentmodul 110. Das MTO-Drehmomentmodul 110 verwendet das verzögerte Lenkraddrehmoment-Schätzsignal zum Berechnen eines nächsten MTO-Drehmomentbefehls für die nächste Schleife.
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In einigen Situationen, etwa bei Lastwägen, können Fahrer ein Fahrzeug, das mit dem MTO-Lenkungssystem ausgestattet ist, im Gelände fahren. In diesen Situationen übt das rauere (oder gröbere) Gelände abseits der Straße größere Kräfte auf das MTO-Lenkungssystem aus, als wenn das Fahrzeug auf einem ebeneren Gelände gefahren wird, etwa auf befestigten Straßen. Die Kräfte, die aus einem derartigen raueren Gelände resultieren, erzeugen erhöhte Drehmomentniveaus und eine Beschleunigung des Lenkrads von der Mittelstellung weg. Der Fahrer muss diese erhöhten Drehmomentniveaus überwinden. Um eine Ermüdung des Fahrers in derartigen Bedingungen zu verringern, enthält das Lenkungssystem typischerweise Stoßdämpfer. Stoßdämpfer sind jedoch kostspielig und weisen den zusätzlichen Nachteil auf, dass sie eine Dämpfung auch dann bereitstellen, wenn sie nicht benötigt wird. Daher verschlechtern die herkömmlichen technischen Lösungen des Verwendens von Stoßdämpfern (oder anderen Dämpfern) das Lenkungsverhalten für einen Großteil der Zeit, in welchem das Fahrzeug auf einer ebeneren Oberfläche betrieben wird, etwa auf Straßen.
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Die hier beschriebenen technischen Lösungen ermöglichen es dem MTO-Lenkungssystem, eine Dämpfung ohne die Kosten von zusätzlichen Stoßdämpfern oder anderen Dämpfern bereitzustellen. Bei einem oder mehreren Beispielen empfängt das MTO-Lenkungssystem ein Dämpfungssignal auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Verwenden von nur der Fahrzeuggeschwindigkeit zum Aktivieren des Dämpfungssignals kann jedoch verhindern, dass das MTO-Lenkungssystem eine Situation, bei der der Fahrer aktiv von der Mittelstellung weg lenkt (etwa eine Einparksituation mit geringer Geschwindigkeit), von einer Situation unterscheidet, bei der die Eingaben aus dem Gelände das Lenkrad aus der Mittelstellung weg drängen (denen der Fahrer entgegenwirkt). Entsprechend aktivieren die hier beschriebenen technischen Lösungen zusätzlich zum Erzeugen des Dämpfungssignals die Erzeugung des Dämpfungssignals auf der Grundlage von zusätzlichen Parametern. Folglich detektieren die hier beschriebenen technischen Lösungen eine ungewollte Eingabe aus dem Gelände und stellen ein entsprechendes Dämpfungssignal bereit, um das Reduzieren der Ermüdung des Fahrers zu ermöglichen.
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2 veranschaulicht Komponenten des MTO-Drehmomentmoduls 110, welche das Bereitstellen eines Dämpfungsdrehmomentsignals an das MTO-Lenkungssystem ermöglichen. Das MTO-Drehmomentmodul 110 implementiert die hier beschriebenen technischen Lösungen und ermöglicht ein Detektieren der ungewollten Eingabe aus dem Gelände und das Bereitstellen des Dämpfungsdrehmoments, das der ungewollten Eingabe entspricht. Folglich stellt das MTO-Drehmomentmodul 110, das in 2 dargestellt ist, alternativ oder zusätzlich zu dem Bereitstellen des Dämpfungsdrehmoments für ebenere Fahrbedingungen, wie es in 1 dargestellt ist, ein Dämpfungsdrehmomentsignal auf der Grundlage des Geländes bereit.
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Beispielsweise enthält das MTO-Drehmomentmodul 110 neben anderen Komponenten ein Dämpfungskoeffizientenmodul 210, ein Mischmodul 220, ein Modul 230 zur Dämpfung im Gelände und ein Drehmomenterzeugungsmodul 240. Die Eingabesignale an das MTO-Drehmomentmodul 110 umfassen neben weiteren Signalen das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das Lenkradgeschwindigkeitssignal, das Lenkradwinkelsignal und den Messwert des Differenzdrucksignals.
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Das Dämpfungskoeffizientenmodul 210 ermittelt einen Dämpfungskoeffizienten auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals. Bei einem oder mehreren Beispielen verwendet das Dämpfungskoeffizientenmodul 210 eine Nachschlagetabelle, um den Dämpfungskoeffizienten auf der Grundlage eines Werts des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals als Eingang zu ermitteln. Ferner ermittelt das Mischmodul 220 einen Mischkoeffizienten auf der Grundlage des Messwerts des Differenzdrucksignals. Beispielsweise verwendet das Mischmodul 220 eine Nachschiagetabelle, um den Mischkoeffizienten auf der Grundlage eines Werts des Messwerts des Differenzdrucksignals als Eingang bereitzustellen. Bei einem oder mehreren Beispielen verwendet das Mischmodul 220 einen Absolutwert des Werts des Messwerts des Differenzdrucksignals als Eingang. Bei einem oder mehreren Beispielen ist der Mischkoeffizient ein Wert in einem Bereich von 0 bis 1. Es versteht sich, dass bei anderen Beispielen andere Bereiche verwendet werden können.
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Das Drehmomenterzeugungsmodul 240 empfängt den Dämpfungskoeffizienten und den Mischkoeffizienten zusammen mit dem Lenkradgeschwindigkeitssignal. Typischerweise, etwa wenn das Fahrzeug bei ebeneren Bedingungen betrieben wird, erzeugt das Drehmomenterzeugungsmodul 240 das Dämpfungsdrehmoment auf der Grundlage des Dämpfungskoeffizienten, des Mischkoeffizienten und des Lenkradgeschwindigkeitssignals. Beispielsweise multipliziert das Drehmomenterzeugungsmodul 240 die Werte des Dämpfungskoeffizienten, des Mischkoeffizienten und des Lenkradgeschwindigkeitssignals, um das Dämpfungsdrehmoment zu erzeugen.
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Das MTO-Drehmomentmodul 110 aktiviert das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände in Ansprechen auf das Detektieren der ungewollten Geländeeingaben. Das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände erzeugt ein Signal zur Dämpfung im Gelände, welches an das Drehmomenterzeugungsmodul 240 geliefert wird. Bei einem oder mehreren Beispielen skaliert das Drehmomenterzeugungsmodul 240 das Produkt aus den Werten des Dämpfungskoeffizienten, des Mischkoeffizienten und des Lenkradgeschwindigkeitssignals unter Verwendung eines Werts des Signals zur Dämpfung im Gelände, um das Dämpfungsdrehmoment zu erzeugen. Beispielsweise liegt das Signal zur Dämpfung im Gelände in einem Bereich von 0 bis 1 in Abhängigkeit davon, ob angegebene Bedingungen im Gelände erfüllt sind. Es versteht sich, dass in anderen Beispielen andere Bereiche verwendet werden können.
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3 zeigt ein Blockdiagramm von beispielhaften Komponenten des Moduls 230 zur Dämpfung im Gelände. Die Eingaben in das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände umfassen das Lenkradgeschwindigkeitssignal, den Messwert des Differenzdrucksignals, das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und das Lenkradwinkelsignal. Das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände erzeugt das Signal zur Dämpfung im Gelände auf der Grundlage der Eingaben. Bei einem oder mehreren Beispielen empfängt das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände zusätzliche Signale, um die Detektion der Bedingung im Gelände zu verfeinern. Das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände enthält neben anderen Komponenten einen Satz von Tiefpassfiltern 310, einen Vergleicher 320, ein Modul 330 für eine ungültige Geschwindigkeit, ein Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit, ein erstes Vereinigungsmodul 350, eine erste Verzögerungseinheit 355, eine zweite Vereinigungseinheit 360, ein Rampensteuerungsmodul 370 und eine zweite Verzögerungseinheit 375.
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In einem oder mehreren Beispielen empfängt der Satz von Tiefpassfiltern 310 jeweils das Lenkradwinkelsignal, das Lenkradgeschwindigkeitssignal und das Differenzdrucksignal. Der Satz von Tiefpassfiltern 310 gibt entsprechend ein gefiltertes Lenkradwinkelsignal, ein gefiltertes Lenkradgeschwindigkeitssignal und ein gefiltertes Differenzdrucksignal aus. Die gefilterten Signale werden verwendet, um das Signal zur Dämpfung im Gelände zu erzeugen.
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Das Signal zur Dämpfung im Gelände beruht darauf, ob sich das Fahrzeug in einem stationären Zustand oder einem Bewegungszustand befindet. Das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände detektiert, ob das Fahrzeug stationär ist, auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals. In einem stationären Fahrzeug empfängt das MTO-Lenkungssystem die ungewollte Eingabe aus dem Gelände nicht, und folglich sind Rückstellkräfte nicht existent. Mit anderen Worten muss sich das Fahrzeug mit zumindest einem vorbestimmten Niveau der Fahrzeuggeschwindigkeit bewegen, damit das MTO-Lenkungssystem die ungewollte Eingabe aus dem Gelände empfangen kann. Entsprechend vergleicht der Vergleicher 320 das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal mit einem vorbestimmten Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal unter dem Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit liegt, aktiviert der Vergleicher 320 das Modul 330 für eine ungültige Geschwindigkeit, andernfalls aktiviert er das Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit.
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Das Modul 330 für eine ungültige Geschwindigkeit setzt sowohl einen Schrittwert als auch einen Aktivierungswert auf Null. Das Modul 330 für eine ungültige Geschwindigkeit leitet den Schrittwert (der in diesem Fall auf Null gesetzt ist) an das erste Vereinigungsmodul 350 weiter. Ferner leitet das Modul 330 für eine ungültige Geschwindigkeit den Aktivierungswert (der in diesem Fall auf Null gesetzt ist) an das zweite Vereinigungsmodul 360 weiter.
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Wenn sich das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal alternativ bei oder über dem Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, ermittelt das Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit den Wert des Schrittwerts und des Aktivierungswerts. Bei einem oder mehreren Beispielen liegt der Schrittwert in einem Bereich von 0 bis 1 und der Aktivierungswert weist einen Wert von 0 oder 1 auf. Es versteht sich, dass ein anderer Bereich oder andere Werte in anderen Beispielen verwendet werden können. Wenn der Schrittwert bei einem oder mehreren Beispielen unter einen vorbestimmten Wert (beispielsweise 0,001) fällt, setzt das Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit den Aktivierungswert auf 0 (Null). Wenn der Schrittwert über einem zweiten vorbestimmten Wert (beispielsweise 0,999) liegt, setzt das Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit ferner den Aktivierungswert auf 1. Das Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit leitet den Schrittwert an das erste Vereinigungsmodul 350 weiter und es leitet den Aktivierungswert an das zweite Vereinigungsmodul 360 weiter.
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Bei jeder Iteration empfängt das zweite Vereinigungsmodul 360 den Aktivierungswert entweder von dem Modul 330 für eine ungültige Geschwindigkeit oder von dem Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit. Das zweite Vereinigungsmodul 360 gibt den aus den zwei Eingängen zuletzt berechneten Wert aus. Wenn das Modul 330 für eine ungültige Geschwindigkeit läuft, gibt das zweite Vereinigungsmodul 360 den Aktivierungswert von dem Modul 330 für eine ungültige Geschwindigkeit aus; wenn das Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit läuft, gibt das zweite Vereinigungsmodul 360 den Aktivierungswert aus, der von dem Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit berechnet wurde. Das zweite Vereinigungsmodul 360 gibt den Aktivierungswert an das Rampensteuerungsmodul 370 aus, welches in Ansprechen darauf den Wert des Dämpfungssignals rampenförmig von einem vorherigen Wert auf den neuen Wert des Aktivierungswerts mit einer vorbestimmten kalibrierten Rate verändert. Folglich verändert das Rampensteuerungsmodul 370 den Wert des Dämpfungssignals in Übereinstimmung mit der vorbestimmten kalibrierten Rate zwischen den Bedingungen, wenn das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände aktiv ist und wenn das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände nicht aktiv ist. Wenn das Signal zur Dämpfung im Gelände beispielsweise innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (wie etwa 0 bis 1) verändert wird, überführt die vorbestimmte kalibrierte Rate das Signal zur Dämpfung im Gelände von einem Extrem des vorbestimmten Bereichs (beispielsweise 0 oder 1) in das andere Extrem (beispielsweise 1 oder 0) mit der vorbestimmten kalibrierten Rate. Beispielsweise ermöglicht die vorbestimmte kalibrierte Rate, dass der Übergang mit einer Rate wie etwa 50 pro Sekunde stattfindet. Die vorbestimmte kalibrierte Rate stellt die Sicherheit und/oder das Wohlbefinden des Fahrers des Fahrzeugs sicher, weil eine schnelle Veränderung des Signals zur Dämpfung im Gelände bewirken kann, dass das MTO-Lenkungssystem ein zusätzliches entgegenwirkendes Drehmoment in Ansprechen auf die Eingaben aus dem Gelände bereitstellt. Die Ausgabe aus dem Rampensteuerungsmodul 370 wird als das Signal zur Dämpfung im Gelände an das Drehmomenterzeugungsmodul 240 weitergeleitet (2).
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Das erste Vereinigungsmodul 350 empfängt den Schrittwert entweder von dem Modul 330 für eine ungültige Geschwindigkeit oder von dem Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit. Das erste Vereinigungsmodul 350 gibt den letzten aus den zwei Eingängen berechneten Wert aus. Wenn das Modul 330 für eine ungültige Geschwindigkeit läuft, gibt das erste Vereinigungsmodul 350 den Schrittwert des Moduls 330 für eine ungültige Geschwindigkeit aus; wenn das Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit läuft, gibt das erste Vereinigungsmodul 350 den Schrittwert aus, der von dem Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit berechnet wurde. Die erste Verzögerungseinheit 355 und die zweite Verzögerungseinheit 375 verzögern den Schrittwert bzw. den Aktivierungswert in das Modul 340 mit einer gültigen Geschwindigkeit für eine Rückkopplungsschleife. Bei einem oder mehreren Beispielen sind die erste Verzögerungseinheit 355 und die zweite Verzögerungseinheit 375 Einheitsverzögerungen. Folglich empfängt das Modul 340 für eine gültige Geschwindigkeit einen vorherigen Schrittwert und einen vorherigen Aktivierungswert als Eingänge.
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Das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände beispielsweise berechnet eine inkrementelle Veränderung bei dem Schrittwert. Die inkrementelle Veränderung wird dann zu dem vorherigen Schrittwert addiert. Wenn der Schrittwert kleiner oder gleich einem vorbestimmten Minimalwert (beispielsweise 0,001) ist, wird der Aktivierungswert auf 0 gesetzt. Wenn der Schrittwert größer oder gleich einem vorbestimmten Maximalwert (beispielsweise 0,999) ist, wird der Aktivierungswert auf 1 gesetzt. Wenn der Schrittwert zwischen den zwei Werten liegt (0,001 < Schrittwert < 0,999), ist der Aktivierungswert gleich dem vorherigen Aktivierungswert.
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4 zeigt beispielhafte Komponenten des Moduls 340 für eine gültige Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Modul 340 für eine gültige Fahrzeuggeschwindigkeit steuert den Schrittwert und den Aktivierungswert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bei oder über dem vorbestimmten Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit liegt, der anzeigt, dass sich das Fahrzeug in Bewegung befindet, und daher anfällig für Eingaben aus dem Gelände ist. Das Modul 340 für eine gültige Fahrzeuggeschwindigkeit enthält neben anderen Komponenten eine oder mehrere Vorzeichen- und Größen-Bewertungsvorrichtungen 410, einen Controller 420, ein Aktivierungsmodul 430, ein Deaktivierungsmodul 440, ein erstes Modul 450 für eine gültige Vereinigung und ein zweites Modul 460 für eine gültige Vereinigung.
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Die Vorzeichen- und Größen-Bewertungsvorrichtungen 410 bewerten jeweils den gefilterten Lenkradwinkelwert, den gefilterten Lenkradgeschwindigkeitswert und den gefilterten Differenzdrucksignalwert für jeweilige Größen und Vorzeichen. Beispielsweise zeigt eine Größe einen Absolutwert an; und das Vorzeichen zeigt an, ob der Wert kleiner als 0 (Null) ist. Der Controller 420 verwendet die Vorzeichenwerte, um zu bestimmen, ob die Dämpfung im Gelände aktiviert oder deaktiviert werden soll. Wenn beispielsweise das Vorzeichen des Lenkradwinkelwerts und das Vorzeichen des Lenkradgeschwindigkeitswerts gleich sind, stellt der Controller 420 fest, dass sich das Lenkrad gerade von der Mittelstellung wegbewegt, und dass dann, wenn die Vorzeichen verschieden sind, sich das Lenkrad gerade zu der Mittelstellung hinbewegt.
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Wenn sich das Lenkrad ferner gerade aus der Mittelstellung wegbewegt, d. h., die Vorzeichen der Lenkradgeschwindigkeit und des Lenkradwinkels gleich sind, und das Vorzeichen des Werts des Differenzdrucksignals zu diesen entgegengesetzt ist, stellt der Controller 420 fest, dass das MTO-Lenkungssystem rückwärts verfahren wird. In dieser Bedingung verwendet der Controller 420 das Aktivierungsmodul 430, um den Schrittwert inkrementell zu erhöhen. Bei einem oder mehreren Beispielen erhöht das Aktivierungsmodul 430 den Schrittwert inkrementell auf der Grundlage der Größe des gefilterten Lenkradwinkelwerts, des gefilterten Lenkradgeschwindigkeitswerts und des gefilterten Werts des Differenzdrucksignals. Wie hier beschrieben wurde, ändert sich der Aktivierungswert auf 1, wenn der Schrittwert über einen vorbestimmten Wert hinaus (beispielsweise 0,9999) geht, wodurch das Signal zur Dämpfung im Gelände aktiviert wird.
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Wenn das MTO-Lenkungssystem alternativ nicht rückwärts verfahren wird, wird der Schrittwert um einen vorbestimmten Betrag bei jedem Zeitschritt verringert, bei dem das MTO-Lenkungssystem nicht rückwärts verfahren wird. Wie hier beschrieben wurde, verändert sich der Aktivierungswert auf 0, wenn der Schrittwert unter einen vorbestimmten Wert fällt (etwa 0,001). Folglich wird das Signal zur Dämpfung im Gelände deaktiviert, wenn die Rückwärtsverfahrkraft für eine gegebene Zeitspanne nicht vorhanden ist.
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Das erste Modul 450 für eine gültige Vereinigung und das zweite Modul 460 für eine gültige Vereinigung empfangen jeweils den Aktivierungswert und den Schrittwert, die während einer Iteration entweder von dem Aktivierungsmodul 430 oder von dem Deaktivierungsmodul 440 ausgegeben werden. Jedes Vereinigungsmodul gibt den aus den zwei Eingängen zuletzt berechneten Wert aus. Wenn beispielsweise das Deaktivierungsmodul 430 läuft, geben die Vereinigungsmodule den Schritt- oder Aktivierungswert des Deaktivierungsmoduls 430 aus. Wenn das Aktivierungsmodul 440 läuft, geben die Vereinigungsmodule den Schritt- oder Aktivierungswert aus, der von dem Aktivierungsmodul 440 berechnet wurde.
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5 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, welches das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände implementiert, um das Signal zur Dämpfung im Gelände für das Drehmomenterzeugungsmodul 240 bereitzustellen. Das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände empfängt ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, ein Lenkradgeschwindigkeitssignal, ein Lenkradwinkelsignal und ein Differenzdrucksignal als Eingänge, wie bei Block 510 gezeigt ist. Bei einem oder mehreren Beispielen prüft das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände, ob sich das Fahrzeug in Bewegung befindet, indem es die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem vorbestimmten Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit vergleicht. Falls das Fahrzeug stationär ist, deaktiviert sich das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände selbst, indem es einen Schrittwert von 0 und einen Aktivierungswert von 0 ausgibt.
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Wenn sich das Fahrzeug bewegt, prüft das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände, ob sich das Lenkrad aus der Mittelstellung wegbewegt, wie bei Block 520 gezeigt ist. Wie hier beschrieben wurde, ermittelt das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände, ob sich das Rad gerade aus der Mittelstellung wegbewegt, auf der Grundlage der Vorzeichenwerte der Lenkradgeschwindigkeit und des Lenkradwinkels. Falls sich das Lenkrad gerade aus der Mittelstellung wegbewegt, ermittelt das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände, ob das System gerade rückwärts verfahren wird, wie bei Block 530 gezeigt ist. Wie hier in einem oder mehreren Beispielen beschrieben ist, nimmt das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände an, dass das System gerade rückwärts verfahren wird, wenn sich das Vorzeichen des Differenzdrucks von einem gemeinsamen Vorzeichen unterscheidet, das die Lenkradgeschwindigkeit und der Lenkradwinkel gemeinsam aufweisen.
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Wenn das System gerade nicht rückwärts verfahren wird oder wenn sich das Lenkrad gerade nicht aus der Mittelstellung wegbewegt, dekrementiert das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände den Schrittwert um einen vorbestimmten Betrag, wie bei Block 532 gezeigt ist. Bei einem oder mehreren Beispielen stellt das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände sicher, dass der Schrittwert nicht unter einen minimalen Bereichswert (beispielsweise 0) absinkt. Ferner prüft das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände, ob der Schrittwert auf einen Wert dekrementiert worden ist, der kleiner als ein vorbestimmter minimaler Schwellenwert (beispielsweise 0,001) ist, wie bei Block 542 gezeigt ist. Wenn der Schrittwert über dem vorbestimmten minimalen Schwellenwert liegt, fährt das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände mit einem Betrieb in der Schleife auf der Grundlage der nächsten Eingaben fort. Wenn der Schrittwert alternativ den vorbestimmten minimalen Schwellenwert überquert, deaktiviert das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände die Dämpfung im Gelände und setzt den Aktivierungswert auf 0 (oder einen beliebigen anderen Wert, welcher den deaktivierten Zustand repräsentiert), wie bei Block 552 gezeigt ist.
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Wenn das System alternativ rückwärts verfahren wird (Block 530), inkrementiert das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände den Schrittwert, wie bei Block 534 gezeigt ist. Bei einem oder mehreren Beispielen wird der Schrittwert um einen vorbestimmten Betrag inkrementiert. Alternativ berechnet das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände bei einem oder mehreren Beispielen den Inkrementbetrag auf der Grundlage der Eingaben. Bei einem oder mehreren Beispielen beruht der Inkrementwert auf einer Nachschlagetabelle und der Größe jedes Signals. Alternativ oder zusätzlich kann der Inkrementwert der kleinste der Werte von den Eingabesignalwerten sein. Das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände stellt fest, ob der Schrittwert einen vorbestimmten maximalen Schwellenwert überquert (beispielsweise 0,9999), wie bei Block 544 gezeigt ist. Wenn der Schrittwert unter dem vorbestimmten maximalen Schwellenwert liegt, fährt das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände mit dem Betrieb in der Schleife auf der Grundlage der nächsten Eingaben fort. Wenn der Schrittwert alternativ den vorbestimmten maximalen Schwellenwert überquert, aktiviert das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände die Dämpfung im Gelände und setzt den Aktivierungswert auf 1 (oder einen beliebigen anderen Wert, der den aktivierten Zustand repräsentiert), wie bei Block 554 gezeigt ist.
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Das Rampensteuerungsmodul 370 des Moduls 230 zur Dämpfung im Gelände detektiert, ob sich der Aktivierungswert verändert hat (beispielsweise von 0 auf 1 oder umgekehrt). In Ansprechen auf eine Veränderung des Aktivierungswerts bewegt das Rampensteuerungsmodul 370 ein vorheriges Signal zur Dämpfung im Gelände rampenförmig auf den Aktivierungswert unter Verwendung einer vorbestimmten kalibrierten Rate, wie bei Block 560 gezeigt ist. Beispielsweise wird ein beispielhaftes Szenario betrachtet, bei dem der vorherige Signalwert zur Dämpfung im Gelände 0,5 ist und der Aktivierungswert auf 1 gesetzt wird (Aktivierungszustand). Wenn die vorbestimmte kalibrierte Rate 0,1 pro Mikrosekunde ist, wird das Signal zur Dämpfung im Gelände mit dieser Rate rampenförmig hochgefahren, um 1 zu erreichen. Wenn der Aktivierungswert alternativ auf 0 gesetzt wird (d. h. der Fall einer Deaktivierung), wird das Signal zur Dämpfung im Gelände mit der vorbestimmten kalibrierten Rate rampenförmig verringert, um 0 zu erreichen. Das Modul 230 zur Dämpfung im Gelände leitet den Wert des Signals zur Dämpfung im Gelände an die MTO-Drehmomenterzeugung weiter, wie bei Block 570 gezeigt ist.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren ermöglicht, dass ein hohes Dämpfungsniveau bei einer Bedingung im Gelände angewendet wird, wenn eine ungewollte Eingabe des Geländes detektiert wird, und dass ein niedrigeres Dämpfungsniveau für Bedingungen mit ebener Straße angewendet wird, um ein gewünschtes Lenkungsgefühl unter Verwendung eines MTO-Lenkungssystems zu erreichen. Das MTO-Lenkungssystem, das hier beschriebene technische Lösungen implementiert, verhindert eine Ermüdung des Fahrers ohne Verwendung eines Stoßdämpfers (oder eines beliebigen anderen Dämpfers), die zusätzliche Kosten erzeugen würde. Zudem ermöglichen die hier beschriebenen technischen Lösungen, dass das MTO-Lenkungssystem mehrere Dämpfungsniveaus auf der Grundlage der vorbestimmten kalibrierten Rate bereitstellt. Herkömmliche Techniken, wie etwa das Verwenden eines Stoßdämpfers sind nicht in der Lage, mehrere derartige Dämpfungsniveaus bereitzustellen.
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Die vorliegenden technischen Lösungen können ein System, ein Verfahren und/oder ein Computerprogrammprodukt mit jedem möglichen Integrationsniveau der technischen Details sein. Das Computerprogrammprodukt kann ein computerlesbares Speichermedium (oder Speichermedien) umfassen, das computerlesbare Programmanweisungen darin aufweist, um zu veranlassen, dass ein Prozessor Aspekte der vorliegenden technischen Lösungen ausführt.
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Aspekte der vorliegenden technischen Lösungen sind hier mit Bezug auf Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der technischen Lösungen beschrieben. Es versteht sich, dass jeder Block der Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme und Kombinationen von Blöcken in den Flussdiagrammdarstellungen und/oder den Blockdiagrammen durch computerlesbare Programmanweisungen implementiert werden können.
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Die Flussdiagramme und Blockdiagramme in den Figuren veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb von möglichen Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden technischen Lösungen. In dieser Hinsicht kann jeder Block in dem Flussdiagramm oder in den Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Abschnitt von Anweisungen repräsentieren, welches/welcher eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zum Implementieren der angegebenen logischen Funktionen umfasst. In einigen alternativen Implementierungen können die in den Blöcken angegebenen Funktionen in einer anderen Reihenfolge auftreten, als sie in den Figuren angegeben sind. Beispielsweise können zwei aufeinanderfolgend gezeigte Blöcke tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden oder die Blöcke können manchmal in Abhängigkeit von der betroffenen Funktionalität in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt werden. Außerdem wird angemerkt, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder der Flussdiagrammdarstellung und Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder der Flussdiagrammdarstellung durch kundenspezifische hardwarebasierte Systeme implementiert werden können, welche die angegebenen Funktionen oder Handlungen ausführen oder Kombinationen aus kundenspezifischer Hardware und Computeranweisungen ausführen.
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Außerdem ist festzustellen, dass jedes Modul, jede Einheit, jede Komponente, jeder Server, jeder Computer, jedes Terminal oder jede Vorrichtung, der/die/das hier als Beispiel angegeben ist und Anweisungen ausführt, computerlesbare Medien, etwa Speichermedien, Computerspeichermedien oder Datenspeichervorrichtungen (entfernbar und/oder nicht entfernbar), wie beispielsweise magnetische Scheiben, optische Scheiben oder Bänder enthalten kann oder anderweitig Zugang dazu aufweisen kann. Computerspeichermedien können flüchtige und nichtflüchtige, entfernbare und nicht entfernbare Medien umfassen, die mit einem beliebigen Verfahren oder einer beliebigen Technologie zum Speichern von Informationen implementiert sind, etwa computerlesbare Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodule oder andere Daten. Derartige Computerspeichermedien können Teil der Vorrichtung sein oder für diese zugänglich oder damit verbindbar sein.
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Jede Anwendung oder jedes Modul, die/das hier beschrieben ist, kann unter Verwendung von computerlesbaren/computerausführbaren Anweisungen implementiert sein, welche durch derartige computerlesbare Medien gespeichert oder anderweitig vorgehalten werden können.
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Obwohl die technischen Lösungen im Detail in Verbindung mit nur einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben wurden, versteht es sich leicht, dass die technischen Lösungen nicht auf diese offenbarten Ausführungsformen beschränkt sind. Stattdessen können die technischen Lösungen modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl von Variationen, Veränderungen, Ersetzungen oder äquivalenten Anordnungen zu enthalten, die hier vorstehend nicht beschrieben wurden, welche aber dem Geist und dem Umfang der technischen Lösungen entsprechen. Obwohl verschiedene Ausführungsformen der technischen Lösungen beschrieben worden sind, versteht es sich außerdem, dass Aspekte der technischen Lösungen nur einige der beschriebenen Ausführungsformen umfassen können. Folglich dürfen die technischen Lösungen nicht so aufgefasst werden, dass sie durch die vorstehende Beschreibung begrenzt sind.
