DE102018123233A1

DE102018123233A1 - Lenkmomentsteuerung

Info

Publication number: DE102018123233A1
Application number: DE102018123233.0A
Authority: DE
Inventors: Domenic Miccinilli; Mohamad Wajih Issam Farhat; Jens Christiansen; Nathaniel Abram Rolfes
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2019-03-28
Also published as: CN109533019A; US20190092380A1

Abstract

Ein System schließt einen Computer ein, der programmiert ist, um einen Fahrzeuglenkradwinkel auf Grundlage eines Fahrzeuglenkmoments und eines Fahrzeugritzelwinkels zu bestimmen und um ein kompensiertes Lenkmoment durch das Anwenden eines Hochpassfilters auf den bestimmten Fahrzeuglenkradwinkel zu bestimmen. Der Computer ist programmiert, um eine Fahrzeugkomponente auf Grundlage des bestimmten kompensierten Lenkmoments zu betätigen. Ein Parameter des Hochpassfilters basiert auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft das Gebiet der Fahrzeugsteuerung, und insbesondere die Lenkmomentsteuerung in einem Fahrzeug.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein oder mehrere Computer können programmiert sein, um den Fahrzeugbetrieb, z. B. wenn sich ein Fahrzeug auf einer Straße bewegt, zu steuern. Zum Beispiel kann ein Computer den Fahrzeugbetrieb in einem autonomen Modus steuern, z. B. durch das Steuern der Beschleunigung, Bremsung und Lenkung des Fahrzeugs. Ein Fahrzeugnutzer kann ein Fahrzeuglenkrad drehen, um das Fahrzeug zu lenken. Jedoch ergeben sich nach dem Empfangen einer Benutzereingabe, um einen Fahrzeuglenkwinkel zu ändern, d. h. ein Benutzer dreht ein Lenkrad, Probleme hinsichtlich des Bestimmens einer Menge an Drehmoment, die auf ein Fahrzeuglenksystem angewendet werden soll und/oder hinsichtlich des Bestimmens, ob überhaupt Drehmoment angewendet werden soll.
KURZDARSTELLUNG
Hier wird ein System offenbart, das einen Computer einschließt, der programmiert ist, um einen Fahrzeuglenkradwinkel auf Grundlage eines Fahrzeuglenkmoments und eines Fahrzeugritzelwinkels zu bestimmen und um ein kompensiertes Lenkmoment durch das Anwenden eines Hochpassfilters auf den bestimmten Fahrzeuglenkradwinkel zu bestimmen, wobei ein Parameter des Hochpassfilters auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit basiert. Der Computer ist programmiert, um eine Fahrzeugkomponente auf Grundlage des bestimmten kompensierten Lenkmoments zu betätigen.
Der Computer kann programmiert sein, um das kompensierte Lenkmoment auf Grundlage des Eingangsdrehmoments zu bestimmen.
Der Computer kann programmiert sein, um den Fahrzeuglenkritzelwinkel von einem Ritzelwinkelsensor zu empfangen, der mit einem unteren Ende des Fahrzeugritzels in Eingriff steht.
Das System kann ferner das Fahrzeugritzel einschließen, einschließend ein unteres Ende des Fahrzeugritzels, das mechanisch an eine Fahrzeugzahnstange gekoppelt ist und ein oberes Ende des Fahrzeugritzels, das über einen Torsionsstab mechanisch an das Fahrzeuglenkrad gekoppelt ist.
Der Computer kann ferner programmiert sein, um eine Grenzfrequenz des Hochpassfilters auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen.
Der Computer kann ferner programmiert sein, um die Grenzfrequenz des Hochpassfilters durch das Auswählen der Grenzfrequenz aus einer Vielzahl vorbestimmter Grenzfrequenzen auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen.
Der Computer kann ferner programmiert sein, um einen Betriebsmodus auf Grundlage des bestimmten kompensierten Lenkmoments und einer vorbestimmten Drehmomentschwelle auszuwählen und die Fahrzeugkomponente auf Grundlage des ausgewählten Fahrzeugbetriebsmodus zu betätigen.
Der ausgewählte Betriebsmodus kann einer von einem autonomen Fahrzeugmodus und einem nichtautonomen Fahrzeugbetriebsmodus sein.
Der Computer kann ferner programmiert sein, um einen nichtautonomen Betriebsmodus nach dem Bestimmen zu betätigen, dass das kompensierte Lenkmoment die vorbestimme Drehmomentschwelle übersteigt.
Der Computer kann ferner programmiert sein, um ein gefiltertes kompensiertes Lenkmoment durch das Anwenden eines Tiefpassfilters auf das bestimmte kompensierte Lenkmoment zu bestimmen, und die Fahrzeugkomponente zumindest teilweise auf Grundlage des bestimmten gefilterten kompensierten Lenkmoments zu betätigen.
Der Computer kann ferner programmiert sein, um einen Drehmomentversatz auf Grundlage einer Lenkradträgheit und einer Ausgabe des Hochpassfilters zu bestimmen.
Der Computer kann ferner programmiert sein, um das Eingangsdrehmoment von einem Drehmomentsensor zu empfangen, der an ein unteres Ende eines Torsionsstabs gekoppelt ist. Der Computer kann ferner programmiert sein, um einen Torsionsstabdifferenzwinkel auf Grundlage des Eingangsdrehmoments zu bestimmen, und um einen Lenkradwinkel auf Grundlage des Torsionsstabdifferenzwinkels und des Fahrzeuglenkritzelwinkels zu bestimmen.
Ferner wird hier ein Verfahren offenbart, einschließend das Bestimmen eines Fahrzeuglenkradwinkels auf Grundlage eines Fahrzeuglenkmoments und eines Fahrzeugritzelwinkels, das Bestimmen eines kompensierten Lenkmoments durch das Anwenden eines Hochpassfilters auf den bestimmten Fahrzeuglenkradwinkel, wobei ein Parameter des Hochpassfilters auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit basiert, und das Betätigen einer Fahrzeugkomponente auf Grundlage des bestimmten kompensierten Lenkmoments.
Das Verfahren kann ferner das Bestimmen des kompensierten Lenkmoments auf Grundlage des Eingangsdrehmoments einschließen.
Das Verfahren kann ferner das Empfangen des Fahrzeuglenkritzelwinkels von einem Ritzelwinkelsensor einschließen, der mit einem unteren Ende des Fahrzeugritzels in Eingriff steht.
Das Verfahren kann ferner das Betätigen eines nichtautonomen Fahrzeugbetriebsmodus nach dem Bestimmen einschließen, dass das kompensierte Lenkmoment die vorbestimme Drehmomentschwelle übersteigt.
Das Verfahren kann ferner das Bestimmen eines gefilterten kompensierten Lenkmoments durch das Anwenden eines Tiefpassfilters auf das bestimmte kompensierte Lenkmoment, und das Betätigen der Fahrzeugkomponente zumindest teilweise auf Grundlage des bestimmten gefilterten kompensierten Lenkmoments einschließen.
Das Verfahren kann ferner das Bestimmen eines Drehmomentversatzes auf Grundlage einer Lenkradträgheit und einer Ausgabe des Hochpassfilters einschließen.
Das Verfahren kann ferner das Bestimmen eines Torsionsstabdifferenzwinkels auf Grundlage des Eingangsdrehmoments, und das Bestimmen eines Lenkradwinkels auf Grundlage des Torsionsstabdifferenzwinkels und des Fahrzeuglenkritzelwinkels einschließen.
Ferner ist eine Rechenvorrichtung offenbart, die programmiert ist, um jeden der vorstehenden Verfahrensschritte auszuführen. Darüber hinaus ist eine Flugdrone offenbart, die die Rechenvorrichtung umfasst. Darüber hinaus ist ein Fahrzeug offenbart, das die Rechenvorrichtung umfasst.
Darüber hinaus ist ein Computerprogrammprodukt offenbart, das ein computerlesbares Medium umfasst, welches Anweisungen speichert, die durch einen Computerprozessor ausführbar sind, um beliebige der vorstehenden Verfahrensschritte auszuführen.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm eines beispielhaften Fahrzeugs, einschließend ein beispielhaftes Lenksystem.
2 ist ein Blockdiagramm des Lenksystems aus 1.
3 ist ein Blockdiagramm zum Bestimmen des kompensierten Lenkmoments.
4 ist ein Graph, der eine Filtergrenzfrequenz gegenüber einer Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt.
Die 5A-5B entsprechen einem Ablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Steuern des Fahrzeugbetriebs.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEISPIELHAFTE SYSTEMELEMENTE
Ein Computer eines Fahrzeugs, wie etwa eines autonomen Fahrzeugs, kann einen Fahrzeuglenkbetrieb steuern. Ein Benutzer kann Drehmoment auf ein Fahrzeuglenkrad anwenden, während der Computer den Fahrzeuglenkbetrieb steuert. Bei solchen Bedingungen muss der Computer möglicherweise bestimmen, ob ein Fahrzeuglenkaktor auf Grundlage der Benutzereingabe (d. h. auf das Lenkrad angewendetes Drehmoment) betätigt werden soll. Demnach kann der Fahrzeuglenkbetrieb im Hinblick auf die Beurteilung des und die Einwirkung auf den Drehmomenteingang(s) zu einem Lenkrad vorteilhafterweise verbessert werden, während die Fahrzeuglenkung autonom betrieben wird.
1 veranschaulicht ein Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 kann auf eine Vielzahl von bekannten Weisen angetrieben werden, z. B. mithilfe eines Elektromotors und/oder Verbrennungsmotors. Das Fahrzeug 100 kann ein Landfahrzeug, wie etwa ein Auto, Truck usw. sein. Ein Fahrzeug 100 kann einen Computer 110, Aktor(en) 120, Sensor(en) 130, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface - HMI) 140 und ein Lenksystem 150 beinhalten.
Der Computer 110 beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher, wie sie bekannt sind. Der Speicher beinhaltet eine oder mehrere Arten von computerlesbaren Medien und speichert Anweisungen, die durch den Computer 110 ausgeführt werden können, um unterschiedliche Vorgänge durchzuführen, einschließlich solcher, die hierin erörtert sind.
Der Computer 110 kann das jeweilige Fahrzeug 100 in einem autonomen oder einem halbautonomen Modus betreiben. Im Rahmen dieser Offenbarung ist ein autonomer Modus als ein Modus definiert, bei dem sowohl Antrieb, Bremsung als auch Lenkung des Fahrzeugs 100 durch den Computer 110 gesteuert werden; in einem halbautonomen Modus steuert der Computer 110 eines oder zwei von Antrieb, Bremsung und Lenkung des Fahrzeugs 100.
Der Computer 110 kann eine Programmierung beinhalten, um eines oder mehrere von Bremsung, Antrieb (z. B. Steuerung der Beschleunigung in dem Fahrzeug durch Steuern von einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotor, Elektromotor, Hybridmotor usw.), Lenkung, Klimatisierungssteuerung, Innen- und/oder Außenbeleuchtung usw. eines Landfahrzeugs zu bedienen, sowie um zu bestimmen, ob und wann der Computer 110 im Gegensatz zu einem menschlichen Bediener derartige Vorgänge steuern soll. Zusätzlich kann der Computer 110 programmiert sein, um zu bestimmen, ob und wann ein menschlicher Bediener solche Vorgänge steuern soll.
Der Computer 110 kann mehr als einen Prozessor, z. B. Steuerungen oder dergleichen, die in dem Fahrzeug zum Überwachen und/oder Steuern unterschiedlicher Fahrzeugsteuerungen, z. B. einer Antriebsstrangsteuerung, einer Bremssteuerung, einer Lenkungssteuerung usw., beinhaltet sind, beinhalten oder kommunikativ mit diesen verbunden sein, z. B. über einen Kommunikationsbus eines Fahrzeugs 100, wie ausführlich nachstehend beschrieben. Der Computer 110 ist im Allgemeinen zur Kommunikation in einem Fahrzeugkommunikationsnetzwerk, wie etwa einem Controller Area Network (CAN) oder dergleichen und/oder anderen drahtgebundenen und/oder drahtlosen Mechanismen, angeordnet, das einen Bus in dem Fahrzeug beinhalten kann.
Über das Netzwerk des Fahrzeugs 100 kann der Computer 110 Nachrichten an verschiedene Vorrichtungen in dem Fahrzeug 100 senden und/oder Nachrichten von den verschiedenen Vorrichtungen empfangen, z. B. einem Aktor 120, einem Sensor 130, einer HMI 140 usw. Alternativ oder zusätzlich kann in Fällen, in denen der Computer 110 tatsächlich mehrere Vorrichtungen umfasst, das Kommunikationsnetzwerkwerk des Fahrzeugs 100 für Kommunikationen zwischen Vorrichtungen verwendet werden, die in dieser Offenbarung als der Computer 110 dargestellt sind. Ferner können, wie nachstehend erwähnt, verschiedene Steuerungen und/oder Sensoren dem Computer 110 Daten über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk bereitstellen.
Die HMI(s) 140 kann bzw. können konfiguriert sein, um Informationen von einem Benutzer, wie etwa einem menschlichen Bediener, während des Betriebs des Fahrzeugs 100 zu empfangen. Darüber hinaus kann eine HMI 140 konfiguriert sein, dem Benutzer Informationen zu zeigen. Als ein Beispiel kann eine HMI 140 einen Touchscreen, Schaltflächen, Knöpfe, Tastenfelder, ein Mikrophon und so weiter zum Empfangen von Informationen von einem Benutzer beinhalten. Außerdem kann eine HMI 140 verschiedene Schnittstellen, wie sie etwa von einem Hersteller eines Fahrzeugs 100 bereitgestellt werden können (z. B. das Ford SYNC^®-System), ein Smartphone usw. zum Empfangen von Informationen von einem Benutzer und/oder zum Ausgeben von Informationen an den Benutzer beinhalten.
Zu den Sensoren 130 kann eine Vielzahl von Vorrichtungen zählen, die dem Computer 110 Daten bereitstellen. Zum Beispiel können die Sensoren 130 (einen) Sensor(en) 130 zur optischen Entfernungsmessung (Light Detection and Ranging - LIDAR), Kamerasensoren 130, Radarsensoren 130 usw. beinhalten, die in und/oder an dem Fahrzeug 100 angeordnet sind und eine relative Position, Größe und Form von anderen Objekten, wie etwa anderen Fahrzeugen, bereitstellen. Als ein anderes Beispiel kann das Fahrzeug 100 Winkel- und/oder Drehmomentsensoren 130 einschließen, die Winkel- und/oder Drehmomentdaten von Sensoren 130 bereitstellen, die mit verschiedenen Komponenten des Lenksystems 150 verbunden sind.
Das Lenksystem 150 kann verschiedene herkömmliche Lenkungskomponenten, wie etwa ein Lenkrad 155, ein Rad bzw. Räder 160, eine Zahnstange 165, ein Ritzel 170, einen Torsionsstab 175, eine Lenksäule 180 und eine mechanische Verbindung 185 einschließen, die den Torsionsstab 175 und die Lenksäule 180 mechanisch koppelt. Ferner kann das Ritzel 170 des Fahrzeugs 100 ein unteres Ende 190 und ein oberes Ende 195 einschließen. Das untere Ende 190 kann mechanisch an eine Zahnstange 165 eines Fahrzeugs 100 gekoppelt sein und das obere Ende 195 des Ritzels 170 des Fahrzeugs 100 kann über den Torsionsstab 175 und die Lenksäule 180 mechanisch an das Lenkrad 155 des Fahrzeugs 100 gekoppelt sein.
In Bezug auf die 1 und 2 kann ein Benutzer des Fahrzeugs 100 das Fahrzeug 100 lenken, indem er ein Drehmoment auf das Lenkrad 155 des Fahrzeugs 100 anwendet. Zum Beispiel kann der Benutzer des Fahrzeugs 100 das Lenkrad 155 um eine Achse A3 der Lenksäule 180 im Uhrzeigersinn drehen, um das Fahrzeug 100 nach rechts zu lenken. Die Lenksäule 180 und der Torsionsstab 175 können über die mechanische Verbindung 185 mechanisch verbunden sein. Demnach kann durch eine Drehung der Lenksäule 180 ein Drehmoment auf den Torsionsstab 175 angewendet werden und der Torsionsstab 175 kann dazu gebracht werden, sich um eine Achse A2 zu verdrehen. Durch eine Verdrehung des Torsionsstabs 175 kann wiederum ein Drehmoment auf das Ritzel 170 angewendet werden, um dadurch das Ritzel 170 zu drehen, damit es sich um die Achse A2 dreht. Im Zusammenhang der vorliegenden Offenbarung wird ein Verdrehwinkel des Torsionsstabs 175 um die Achse A2 als ein Differenzwinkel bezeichnet. Demnach kann das Lenkmoment, das von dem Drehmomentsensor 130B um die Achse A2 des Torsionsstabs 175 gemessen wird, mit einem Betrag (d. h. Größe oder Messung) des Differenzwinkels in Zusammenhang gebracht werden. Ferner können die Zahnstange 165 und das Ritzel 170 mechanisch verbunden sein. Demnach kann durch das Drehmoment, das auf das Ritzel 170 angewendet wird, die Zahnstange 165, z. B. nach rechts und/oder links entlang einer Achse A4 der Zahnstange 165, bewegt werden. Durch eine Bewegung der Zahnstange 165 nach rechts oder links werden wiederum die Achsen A1 der Räder 160 um eine Achse (nicht gezeigt) geschwenkt, die senkrecht zu einer Bodenoberfläche verläuft und durch eine Mitte des Rads 160 hindurchgeht, d. h. um es in Laiensprache auszudrücken, die Räder 160 werden gedreht. Durch dieses Schwenken der Achsen A1 des Rads 160 kann eine Lenkrichtung eines Fahrzeugs 100 geändert werden. Zusätzlich oder alternativ kann ein Aktor 120A der Lenkung 100 ein Drehmoment auf das Ritzel 170 anwenden, um das Fahrzeug 100 zu lenken. Zum Beispiel kann der Computer 110 in einem autonomen Modus des Fahrzeugs 100 programmiert sein, um einen Aktor 120A des Fahrzeugs 100 zu betätigen, um das Fahrzeug 100 zu lenken.
Der Computer 110 kann dazu programmiert sein, den Winkel des Ritzels 170 von einem Sensor 130A zu empfangen, der mechanisch an das Ritzel 170 des Fahrzeugs 100 gekoppelt ist. Der Winkel des Ritzels 170 bezieht sich auf einen Drehwinkel des Ritzels 170 um die Achse A2 des Ritzels 170. In einem Beispiel kann der Winkel des Ritzels 170 negative und positive Beträge einschließen. Zum Beispiel kann der Winkel des Ritzels 170 0 (null) Grad entsprechen, während das Fahrzeug 100 in eine Vorwärtsrichtung gelenkt wird. Der Winkel des Ritzels 170 kann einen positiven oder negativen Betrag aufweisen, wenn das Rad 160 nach links oder rechts gerichtet ist. In einem Beispiel kann der Winkelsensor 130A ein optischer Sensor, ein Magnetsensor usw. sein, der mechanisch an das untere Ende 190 des Ritzels 170 gekoppelt ist.
Der Computer 110 kann dazu programmiert sein, Drehmomentdaten (z. B. eine Menge an Drehmoment, die derzeit angewendet wird) von einem Sensor 130B zu empfangen, der an das Ritzel 170 des Fahrzeugs 100 gekoppelt ist. In einem Beispiel kann der Drehmomentsensor 130B an das untere Ende 190 des Ritzels 170 gekoppelt sein, z. B. in einem Gehäuse des Winkelsensors 130A eingeschlossen. In einem anderen Beispiel kann der Drehmomentsensor 130B an das obere Ende 195 des Ritzels 170, die mechanische Verbindung 185 usw. gekoppelt sein. Die von dem bzw. den Sensor(en) 130 empfangenen Drehmomentdaten in Bezug auf das Ritzel 170 werden hier als das Fahrzeuglenkmoment bezeichnet. Der Drehmomentsensor 130B kann ein Wandler sein, der eine mechanische Torsionseingabe in ein elektrisches Ausgabesignal umwandelt.
Wie zuvor erörtert, kann sich der Torsionsstab 175 bei einer Drehung des Lenkrads 155 verdrehen, was zu dem Differenzwinkel führt. Der Computer 110 kann programmiert sein, um den Differenzwinkel des Torsionsstabs 175 auf Grundlage des empfangenen Lenkmoments, z. B. von dem Drehmomentsensor 130B des Fahrzeugs 100, zu bestimmen.
Der Computer 110 kann das Fahrzeug 100 in einem autonomen Modus betreiben, indem die Aktoren 120 des Fahrzeugs 100, wie etwa ein Lenkaktor 120A, zumindest teilweise auf Grundlage von Daten betätigt werden, die von dem Sensor 130 des Fahrzeugs 100 empfangen werden. Während der Computer 110 die Lenkung des Fahrzeugs 100 in einem autonomen Modus betreibt, kann ein Benutzer des Fahrzeugs 100 beabsichtigen in den Lenkbetrieb eines Fahrzeugs 100 einzugreifen, indem er z. B. ein Drehmoment auf das Lenkrad 155 des Fahrzeugs 100 anwendet. Der Computer 110 kann programmiert sein, um einen Winkel des Lenkrads 155 des Fahrzeugs 100 auf Grundlage eines Fahrzeuglenkmoments und eines Winkels des Ritzels 170 des Fahrzeugs 100 zu bestimmen, ein kompensiertes Lenkmoment durch das Anwenden eines Hochpassfilters auf den bestimmten Winkel des Lenkrads 155 des Fahrzeugs 100 zu bestimmen, und eine Komponente des Fahrzeugs 100 auf Grundlage des bestimmten kompensierten Lenkmoments zu betätigen. Mindestens ein Parameter des Hochpassfilters kann auf einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 basieren. Der Computer 110 kann zum Beispiel programmiert sein, um Hochpassfilterparameter auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 einzustellen.
Der Computer 110 kann ferner programmiert sein, um einen Betriebsmodus, z. B. einen autonomen Modus, nichtautonomen Betriebsmodus und/oder halbautonomen Modus, auf Grundlage des bestimmten kompensierten Lenkmoments und einer vorbestimmten Drehmomentschwelle auszuwählen. Der Computer 110 kann ferner dazu programmiert sein, die Komponente des Fahrzeugs 100 auf Grundlage des ausgewählten Betriebsmodus des Fahrzeugs 100 zu betätigen. In einem Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um einen nichtautonomen Modus des Fahrzeugs 100 zu betätigen, z. B. Wechseln von dem autonomen Modus in den nichtautonomen Modus, nachdem bestimmt wurde, dass das bestimmte kompensierte Lenkmoment die vorbestimmte Drehmomentschwelle, z. B. 5 Newtonmeter (NM), übersteigt. In einem anderen Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um den autonomen Modus zu deaktivieren, nachdem bestimmt wurde, dass das bestimmte kompensierte Lenkmoment die vorbestimmte Drehmomentschwelle zumindest für eine vorbestimmte Zeitschwelle, z. B. 1 Sekunde, übersteigt. Demnach kann der Computer 110 vorteilhafterweise das Eingreifen eines Benutzers in Bezug auf das Fahrzeug 100 identifizieren und die Komponente des Fahrzeugs 100 betätigen, nachdem bestimmt wurde, dass das Eingreifen eines Benutzers aufgetreten ist. Ein Eingriff kann das Drehen des Lenkrads 155 durch den Benutzer des Fahrzeugs 100 in eine Richtung einschließen, die sich von einer aktuellen Richtung der Lenkung des Fahrzeugs 100 unterscheidet.
Der Computer 110 kann ferner programmiert sein, um den Winkel des Lenkritzels 170 des Fahrzeugs 100 von einem Ritzelwinkelsensor 130 zu empfangen, der mit einem unteren Ende 190 des Ritzels 170 des Fahrzeugs 100 in Eingriff steht. Zum Beispiel kann ein Winkelsensor 130 an einem Gehäuse des Ritzels 170 montiert sein und den Winkel des Ritzels 170 messen, indem eine Drehung des Ritzels 170 in Bezug auf einen Bezugspunkt an dem Gehäuse gemessen wird. In einem Beispiel kann das Ritzel 170 eine oder mehrere Aussparungen an seinem Umfang aufweisen und der Sensor 130 kann den Winkel des Ritzels 170 auf Grundlage einer Anzahl von Malen bestimmen, zu denen eine Aussparung den Sensor 130 passiert, während sich das Ritzel 170 um die Achse A2 dreht. Der Computer 110 kann ferner programmiert sein, um das Eingangsdrehmoment von einem Drehmomentsensor 130 zu empfangen, der an das obere Ende 195 des Ritzels 170 gekoppelt ist.
Wie in 3 gezeigt, kann das kompensierte Lenkmoment auf Grundlage des Winkels des Ritzels 170 und des von dem Drehmomentsensor 130 gemessenen Lenkmoments bestimmt werden. Die Bestimmung des kompensierten Lenkmoments kann die Operationen eines Hochpass- und/oder eines Tiefpassfilters, wie nachfolgend erörtert, einschließen. Die Filterparameter können zumindest teilweise auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 basieren. Demnach kann das kompensierte Lenkmoment zumindest teilweise auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 basieren. Das kompensierte Lenkmoment kann in Newtonmetern (NM) oder einem anderen Maß der Kraft angegeben werden.
Bandpassfilter, wie etwa hier erörtert, führen Operationen der Signalverarbeitung durch, um ungewollte Frequenzkomponenten aus einem Signal zu entfernen und/oder um gewünschte Frequenzkomponenten zu verstärken. Eine elektronische Schaltung kann einen Bandpassfilter umsetzen und/oder ein Computer, wie etwa der Computer 110, kann programmiert sein, um eine Filteroperation, d. h. Anwenden eines Filters, durchzuführen. Ein „Hochpass“-Filter, im hier verwendeten Sinne, ist ein Filter, der Signale mit einer Frequenz weiterleitet, die höher ist als eine Grenzfrequenz und Signale mit Frequenzen verringert (abschwächt), die niedriger sind als die Grenzfrequenz. Ein „Tiefpass“-Filter, im hier verwendeten Sinne, ist ein Filter, der Signale mit einer Frequenz weiterleitet, die niedriger ist als eine Grenzfrequenz und Signale mit Frequenzen verringert, die größer sind als die Grenzfrequenz. Ein Betrag der Verringerung für jede Frequenz hängt von Filterparametern, wie etwa der Grenzfrequenz, der Filterverstärkung usw., ab.
Eine „Grenz“-Frequenz ist ein Schwellenwert in einer Filterfrequenzreaktion, bei dem Energie, die durch den Filter fließt, in einem Hochpassfilter beginnt, verringert (abgeschwächt) zu werden, anstatt hindurchgeleitet zu werden, oder in einem Tiefpassfilter beginnt, hindurchzugehen, anstatt verringert zu werden. Üblicherweise liegt ein Leistungspegel für die Grenzfrequenz bei einem Schwellenwert von 3 db (Dezibel), d. h. wobei die Signalstärke auf die Hälfte ihrer mittleren Bandleistung abfällt.
Der Computer 110 kann programmiert sein, um Filteroperationen, wie etwa das Anwenden des Hochpass- und/oder Tiefpassfilters auf das Lenkmoment, den Winkel des Lenkrads 155 usw., durchzuführen. Der Computer 110 ist üblicherweise auf Grundlage von Methoden für die digitale Signalverarbeitung programmiert. Filter sind üblicherweise als zeitkontinuierliche Operationen spezifiziert, wohingegen der Computer 110 üblicherweise programmiert ist, um zeitdiskrete Operationen auszuführen. Demnach können verschiedene Methoden, wie etwa die Tustin-Transformation, verwendet werden, um die Filteroperation von einer zeitkontinuierlichen Operation in eine zeitdiskrete Operation umzuwandeln. Der Computer 110 kann dann auf Grundlage der umgewandelten zeitdiskreten Filteroperation programmiert sein.
Wie zuvor erörtert, können die Filterparameter auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 basieren. Zum Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um die Grenzfrequenz des Hochpassfilters auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu bestimmen. Anders ausgedrückt, kann sich die Frequenzreaktion des Hochpassfilters auf Grundlage von Änderungen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 ändern. In einem Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um die Grenzfrequenz des Hochpassfilters durch das Auswählen der Grenzfrequenz aus mehreren vorbestimmten Grenzfrequenzen auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu bestimmen. Zum Beispiel zeigt Tabelle 1 verschiedene Grenzfrequenzen und die Bereiche der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, die mit jeder der Grenzfrequenzen assoziiert sind. Der Computer 110 kann programmiert sein, um die Grenzfrequenz des Hochpass- und/oder Tiefpassfilters auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, wie in Tabelle 1 gezeigt, auszuwählen. In einem anderen Beispiel kann die Grenzfrequenz größer werden, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 größer wird, z. B. auf Grundlage einer linearen Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und der Grenzfrequenz. Zusätzlich oder alternativ kann der Computer 110 programmiert sein, um beliebige andere Filterparameter, wie etwa die Filterverstärkung, auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 einzustellen. Tabelle 1

Grenzfrequen (Hz) Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich (km/h)

5 Hz Unter 20

15 Hz 20 bis 40

30 Hz Mehr als 40
In einem anderen Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um einen Parameter des Filters, wie etwa die Grenzfrequenz, die Verstärkung usw., auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu bestimmen, d. h. gemäß einer Funktion, die den Filterparameter mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 in Zusammenhang bringt. Die Funktion kann eine lineare und/oder nichtlineare Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und dem Filterparameter, z. B. der Filtergrenzfrequenz, spezifizieren. Wie in einem beispielhaften Graphen in 4 gezeigt, kann eine Filtergrenzfrequenz größer werden, z. B. nichtlinear, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 größer wird.
Wie in 3 gezeigt, kann der Computer 110 programmiert sein, um einen Differenzwinkel des Torsionsstabs 175 auf Grundlage des Eingangslenkmoments zu bestimmen, und einen Winkel des Lenkrads 155 auf Grundlage des Differenzwinkels des Torsionsstabs 175 und des Winkels des Lenkritzels 170 des Fahrzeugs 100 zu bestimmen. Zum Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um den Differenzwinkel durch das Multiplizieren des empfangenen Lenkmoments mit einem Parameter K2 zu bestimmen. Der Parameter K2 kann zumindest teilweise auf Grundlage von physikalischen Eigenschaften des Torsionsstabs 175, wie etwa Steifigkeit, definiert und/oder eingestellt werden. Ein Betrag des Differenzwinkels kann mit der Steifigkeit des Torsionsstabs 175 in Zusammenhang gebracht werden.
Der Computer 110 kann programmiert sein, um eine gefilterte Beschleunigung des Lenkrads 155 zu bestimmen, indem der Hochpassfilter auf den bestimmten Winkel des Lenkrads 155 angewendet wird. Der Hochpassfilter kann eine zweite abgeleitete Operation einschließen. Demnach kann der Hochpassfilter eine gefilterte Drehbeschleunigung des Lenkrads 155 ausgeben. Anders ausgedrückt, kann eine Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 155 auf Grundlage einer ersten Ableitung des Winkels des Lenkrads 155 bestimmt werden, und die Drehbeschleunigung des Lenkrads 155 kann auf Grundlage einer ersten Ableitung der Drehgeschwindigkeit des Lenkrads 155 bestimmt werden, d. h. als eine zweite Ableitung des Winkels, d. h. eine Änderung der Position des Lenkrads 155 im Laufe der Zeit. Der Computer 110 kann ferner programmiert sein, um einen Drehmomentversatz auf Grundlage einer Trägheit K3 des Lenksystems 150 und einer Ausgabe des Hochpassfilters (d. h. der gefilterten Beschleunigung des Lenkrads 155) zu bestimmen. Die Trägheit K3 des Lenksystems 150 kann auf Grundlage einer Masse von Komponenten des Lenksystems 150, z. B. des Lenkrads 155, der Lenksäule 180 usw., bestimmt werden. Wie zuvor erörtert, kann die Ausgabe des Hochpassfilters einer gefilterten Beschleunigung des Lenkrads 155 entsprechen. Demnach kann der Computer 110 programmiert sein, um den Drehmomentversatz auf Grundlage der ausgegebenen gefilterten Beschleunigung des Lenkrads 155 und der Trägheit K3 zu bestimmen, z. B. indem die Trägheit K3 mit der gefilterten Beschleunigung des Lenkrads 155 multipliziert wird. Der Computer 110 kann programmiert sein, um das kompensierte Lenkmoment auf Grundlage des empfangenen Lenkmoments und des bestimmten Drehmomentversatzes zu bestimmen.
Zusätzlich kann der Computer 110 programmiert sein, um ein gefiltertes kompensiertes Lenkmoment durch das Anwenden eines Tiefpassfilters auf das bestimmte kompensierte Lenkmoment zu bestimmen, und eine Komponente des Fahrzeugs 100 zumindest teilweise auf Grundlage des bestimmten gefilterten kompensierten Lenkmoments zu betätigen. Zum Beispiel kann der Tiefpassfilter eine Grenzfrequenz von 3 Hz aufweisen. Der Computer 110 kann einen Betriebsmodus des Fahrzeugs 100, wie etwa einen nichtautonomen Modus, auf Grundlage des gefilterten kompensierten Lenkmoments und der Drehmomentschwelle betätigen. Demnach kann der Tiefpassfilter vorteilhafterweise verhindern, dass das kompensierte Lenkmoment unerwarteterweise die Drehmomentschwelle übersteigt und als Folge dessen eine Änderung des Betriebsmodus des Fahrzeugs 100 verursacht.
VERARBEITUNG
Die 5A-5B entsprechen einem Ablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses 500 zum Steuern des Betriebs des Fahrzeugs 100. Beispielsweise kann der Computer 110 des Fahrzeugs 100 dazu programmiert sein, die Blöcke des Prozesses 500 auszuführen.
In Bezug auf 5A beginnt der Prozess 500 bei einem Block 505, wobei der Computer 110 den Winkel des Ritzels 170 empfängt. Zum Beispiel kann der Computer 110 dazu programmiert sein, den Winkel des Ritzels 170 von einem Sensor 130A, der an das Ritzel 170 gekoppelt ist, über ein Kommunikationsnetz des Fahrzeugs 100 zu empfangen.
Als Nächstes empfängt der Computer 110 in einem Block 510 das Lenkmoment (wie zuvor definiert). Zum Beispiel kann der Computer 110 dazu programmiert sein, das Lenkmoment über das Kommunikationsnetz des Fahrzeugs 100 von dem Drehmomentsensor 130B zu empfangen, der an den Torsionsstab 175 gekoppelt ist.
Als Nächstes bestimmt der Computer 110 in einem Block 515 den Winkel des Lenkrads 155. Zum Beispiel bestimmt der Computer 110 den Differenzwinkel des Torsionsstabs 175 auf Grundlage des empfangenen Lenkmoments, und bestimmt den Lenkradwinkel 155 auf Grundlage des bestimmten Differenzwinkels des Torsionsstabs 175 und des empfangenen Winkels des Ritzels 170.
Als Nächstes bestimmt der Computer 110 in einem Block 520 (einen) Hochpassfilterparameter zumindest teilweise auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100. Zum Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um eine Grenzfrequenz des Hochpassfilters aus mehreren vorbestimmten Grenzfrequenzen auszuwählen. Als ein anderes Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um einen Filterparameter auf Grundlage eines vorbestimmten Graphen des Filterparameters gegenüber der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu bestimmen.
Als Nächstes bestimmt der Computer 110 in einem Block 525 die Beschleunigung des Lenkrads 155. Zum Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um die Beschleunigung des Lenkrads 155 auf Grundlage des bestimmten Winkels des Lenkrads 155 unter Verwendung einer 2. abgeleiteten Operation zu bestimmen, die in der Hochpassfilteroperation eingeschlossen ist.
Als Nächstes bestimmt der Computer 110 in einem Block 530 einen Drehmomentversatz. Der Computer 110 kann programmiert sein, um den Drehmomentversatz des Lenkrads 155 auf Grundlage der Trägheit des Lenksystems 150, der bestimmten gefilterten Beschleunigung des Lenkrads 155 und des empfangenen Drehmoments des Lenkrads 155 zu bestimmen.
Als Nächstes bestimmt der Computer 110 in einem Block 535 das kompensierte Lenkmoment. Zum Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um das kompensierte Lenkmoment auf Grundlage des Drehmomentversatzes und des empfangenen Lenkmoments zu bestimmen. Unter Bezugnahme auf 5B wendet der Computer 110 als Nächstes in einem Block 540 einen Tiefpassfilter auf das kompensierte Lenkmoment an. Zum Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um einen Tiefpassfilter auf das kompensierte Lenkmoment anzuwenden und ein gefiltertes kompensiertes Lenkmoment auszugeben. Zusätzlich oder alternativ kann ein Tiefpassfilter vor der Bestimmung des Drehmomentversatzes auf das empfangene Lenkmoment angewendet werden.
Als Nächstes bestimmt der Computer 110 in einem Entscheidungsblock 545, ob das Eingreifen eines Benutzers in die Lenkung detektiert wurde. Zum Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um zu bestimmen, dass das Eingreifen eines Benutzers des Fahrzeugs 100 detektiert wurde, nachdem bestimmt wurde, dass das gefilterte kompensierte Lenkmoment oder kompensierte Lenkmoment die vorbestimmte Drehmomentschwelle übersteigt. Wenn der Computer 110 bestimmt, dass das Eingreifen eines Benutzers aufgetreten ist, geht der Prozess 500 zu einem Block 550 über; andernfalls geht der Prozess 500 zu einem Block 555 über.
In dem Block 550 betreibt der Computer 110 das Fahrzeug in dem nichtautonomen Modus. Alternativ kann der Computer 110 programmiert sein, um das Fahrzeug 100 für einen Betrieb in dem halbautonomen Modus zu betätigen. Zum Beispiel kann der Computer 110 dazu programmiert sein, einen autonomen Lenkbetrieb zu deaktivieren, während der Computer 110 in einem autonomen Modus die Beschleunigung und Bremsung des Fahrzeugs 100 betätigt. In dem Block 555 betreibt der Computer 110 das Fahrzeug 100 in dem autonomen Modus. Zum Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um die Lenkung, Beschleunigung und Bremsung des Fahrzeugs 100 in dem autonomen Modus zu betätigen.
Nach den Blöcken 550 und 555 endet der Prozess 500 oder kehrt alternativ zu dem Block 505 zurück, was jedoch nicht in den 5A-5B gezeigt ist.
Rechenvorrichtungen, wie sie in dieser Schrift erläutert wurden, beinhalten im Allgemeinen jeweils Anweisungen, die durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, wie etwa die vorstehend identifizierten, und zum Ausführen von Blöcken oder Schritten oben beschriebener Prozesse ausgeführt werden können. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder ausgewertet werden, die unter Verwendung vielfältiger Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch ein oder mehrere Prozesse, einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Prozesse, durchgeführt werden. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielfalt an computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in der Rechenvorrichtung ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium, wie etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw., gespeichert sind.
Ein computerlesbares Medium beinhaltet ein beliebiges Medium, das am Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen), die durch einen Computer gelesen werden können, beteiligt ist. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich unter anderem nichtflüchtiger Medien, flüchtiger Medien usw. Nichtflüchtige Medien beinhalten beispielsweise Bild- und Magnetplatten und andere dauerhafte Speicher. Flüchtige Medien beinhalten dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM), der in der Regel einen Hauptspeicher darstellt. Zu gängigen Formen computerlesbarer Medien gehören zum Beispiel eine Diskette, eine flexible Platte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH, ein EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das von einem Computer ausgelesen werden kann.
Hinsichtlich der hier beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren usw. versteht es sich, dass die Schritte derartiger Prozesse usw. zwar als gemäß einer bestimmten Abfolge erfolgend beschrieben wurden, derartige Prozesse jedoch so durchgeführt werden könnten, dass die beschriebenen Schritte in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden als in der hier beschriebenen Reihenfolge. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte hier beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Anders ausgedrückt, dienen die Beschreibungen von Systemen und/oder Prozessen in der vorliegenden Schrift dem Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sollten keinesfalls so ausgelegt werden, dass sie den offenbarten Gegenstand einschränken.
Dementsprechend versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung, einschließlich der vorstehenden Beschreibung und der beigefügten Figuren und nachfolgenden Ansprüche, veranschaulichenden und nicht einschränkenden Charakters ist. Viele Ausführungsformen und Anwendungen, bei denen es sich nicht um die bereitgestellten Beispiele handelt, werden dem Fachmann beim Lesen der vorstehenden Beschreibung ersichtlich. Der Umfang der Erfindung sollte nicht unter Bezugnahme auf die vorstehende Beschreibung bestimmt werden, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf Patentansprüche, die hier beigefügt sind und/oder in einer hierauf beruhenden, nichtvorläufigen Patentanmeldung enthalten sind, gemeinsam mit dem vollständigen Umfang von Äquivalenten, zu denen derartige Patentansprüche berechtigt sind. Es wird erwartet und ist beabsichtigt, dass es hinsichtlich der hier erläuterten Fachgebiete zukünftige Entwicklungen geben wird und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in derartige zukünftige Ausführungsformen aufgenommen werden. Insgesamt versteht es sich, dass der offenbarte Gegenstand modifiziert und variiert werden kann.
Der ein Nomen modifizierende Artikel „ein/e“ sollte dahingehend verstanden werden, dass er einen oder mehrere bezeichnet, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben oder der Kontext erfordert etwas anderes. Der Ausdruck „auf Grundlage von“ beinhaltet teilweise oder vollständig auf Grundlage von.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System bereitgestellt, das einen Computer aufweist, der programmiert ist, um einen Fahrzeuglenkwinkel auf Grundlage eines Fahrzeuglenkmoments und eines Fahrzeugritzelwinkels zu bestimmen; ein kompensiertes Lenkmoment durch das Anwenden eines Hochpassfilters auf den bestimmten Fahrzeuglenkradwinkel zu bestimmen, wobei ein Parameter des Hochpassfilters auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit basiert; und eine Fahrzeugkomponente auf Grundlage des bestimmten kompensierten Lenkmoments zu betätigen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer ferner programmiert, um das kompensierte Lenkmoment auf Grundlage des Eingangsdrehmoments zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer ferner programmiert, um den Fahrzeuglenkritzelwinkel von einem Ritzelwinkelsensor zu empfangen, der mit einem unteren Ende des Fahrzeugritzels in Eingriff steht.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obenstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugritzel ein unteres Ende des Fahrzeugritzels, das mechanisch an eine Fahrzeugzahnstange gekoppelt ist und ein oberes Ende des Fahrzeugritzels einschließt, das über einen Torsionsstab mechanisch an das Fahrzeuglenkrad gekoppelt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer ferner programmiert, um eine Grenzfrequenz des Hochpassfilters auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer ferner programmiert, um die Grenzfrequenz des Hochpassfilters durch das Auswählen der Grenzfrequenz aus einer Vielzahl vorbestimmter Grenzfrequenzen auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen. Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer ferner programmiert, um einen Betriebsmodus auf Grundlage des bestimmten kompensierten Lenkmoments und einer vorbestimmten Drehmomentschwelle auszuwählen und die Fahrzeugkomponente auf Grundlage des ausgewählten Fahrzeugbetriebsmodus zu betätigen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obenstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Betriebsmodus einer von einem autonomen Fahrzeugmodus und einem nichtautonomen Fahrzeugbetriebsmodus ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer ferner programmiert, um einen nichtautonomen Betriebsmodus nach dem Bestimmen zu betätigen, dass das kompensierte Lenkmoment die vorbestimme Drehmomentschwelle übersteigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer ferner programmiert, um: ein gefiltertes kompensiertes Lenkmoment durch das Anwenden eines Tiefpassfilters auf das bestimmte kompensierte Lenkmoment zu bestimmen; und die Fahrzeugkomponente zumindest teilweise auf Grundlage des bestimmten gefilterten kompensierten Lenkmoments zu betätigen. Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer ferner programmiert, um einen Drehmomentversatz auf Grundlage einer Lenkradträgheit und einer Ausgabe des Hochpassfilters zu bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer ferner programmiert, um das Eingangsdrehmoment von einem Drehmomentsensor zu empfangen, der an ein unteres Ende eines Torsionsstabs gekoppelt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Computer ferner programmiert, um: einen Torsionsstabdifferenzwinkel auf Grundlage des Eingangsdrehmoments zu bestimmen; und einen Lenkradwinkel auf Grundlage des Torsionsstabdifferenzwinkels und des Fahrzeuglenkritzelwinkels zu bestimmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das Folgendes aufweist: Bestimmen eines Fahrzeuglenkradwinkels auf Grundlage eines Fahrzeuglenkmoments und eines Fahrzeugritzelwinkels; Bestimmen eines kompensierten Lenkmoments durch das Anwenden eines Hochpassfilters auf den bestimmten Fahrzeuglenkradwinkel, wobei ein Parameter des Hochpassfilters auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit basiert; und Betätigen einer Fahrzeugkomponente auf Grundlage des bestimmten kompensierten Lenkmoments. Gemäß einer Ausführungsform ist die obenstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Bestimmen des kompensierten Lenkmoments auf Grundlage des Eingangsdrehmoments. Gemäß einer Ausführungsform ist die obenstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Empfangen des Fahrzeuglenkritzelwinkels von einem Ritzelwinkelsensor, der mit einem unteren Ende des Fahrzeugritzels in Eingriff steht.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obenstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Betätigen eines nichtautonomen Fahrzeugbetriebsmodus nach dem Bestimmen, dass das kompensierte Lenkmoment die vorbestimme Drehmomentschwelle übersteigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obenstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Bestimmen eines gefilterten kompensierten Lenkmoments durch das Anwenden eines Tiefpassfilters auf das bestimmte kompensierte Lenkmoment; und das Betätigen der Fahrzeugkomponente zumindest teilweise auf Grundlage des bestimmten gefilterten kompensierten Lenkmoments.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obenstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Bestimmen eines Drehmomentversatzes auf Grundlage einer Lenkradträgheit und einer Ausgabe des Hochpassfilters.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obenstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Bestimmen eines Torsionsstabdifferenzwinkels auf Grundlage des Eingangsdrehmoments; und das Bestimmen eines Lenkradwinkels auf Grundlage des Torsionsstabdifferenzwinkels und des Fahrzeuglenkritzelwinkels.

Claims

Verfahren, umfassend: Bestimmen eines Fahrzeuglenkradwinkels auf Grundlage eines Fahrzeuglenkmoments und eines Fahrzeugritzelwinkels; Bestimmen eines kompensierten Lenkmoments durch das Anwenden eines Hochpassfilters auf den bestimmten Fahrzeuglenkradwinkel, wobei ein Parameter des Hochpassfilters auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit basiert; und Betätigen einer Fahrzeugkomponente auf Grundlage des bestimmten kompensierten Lenkmoments.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Bestimmen des kompensierten Lenkmoments auf Grundlage eines Eingangsdrehmoments.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Empfangen des Fahrzeuglenkritzelwinkels von einem Ritzelwinkelsensor, der mit einem unteren Ende des Fahrzeugritzels in Eingriff steht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeugritzel ferner ein unteres Ende, das mechanisch an eine Fahrzeugzahnstange gekoppelt ist und ein oberes Ende einschließt, das über einen Torsionsstab mechanisch an das Fahrzeuglenkrad gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Bestimmen einer Grenzfrequenz des Hochpassfilters auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend das Bestimmen der Grenzfrequenz des Hochpassfilters durch das Auswählen der Grenzfrequenz aus einer Vielzahl vorbestimmter Grenzfrequenzen auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Auswählen eines Betriebsmodus auf Grundlage des bestimmten kompensierten Lenkmoments und einer vorbestimmten Drehmomentschwelle und das Betätigen der Fahrzeugkomponente auf Grundlage des ausgewählten Betriebsmodus.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der ausgewählte Betriebsmodus einer von einem autonomen Fahrzeugmodus und einem nichtautonomen Fahrzeugbetriebsmodus ist.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend das Betätigen eines nichtautonomen Betriebsmodus nach dem Bestimmen, dass das kompensierte Lenkmoment die vorbestimme Drehmomentschwelle übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bestimmen eines gefilterten kompensierten Lenkmoments durch das Anwenden eines Tiefpassfilters auf das bestimmte kompensierte Lenkmoment; und Betätigen der Fahrzeugkomponente zumindest teilweise auf Grundlage des bestimmten gefilterten kompensierten Lenkmoments.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Bestimmen eines Drehmomentversatzes auf Grundlage einer Lenkradträgheit und einer Ausgabe des Hochpassfilters.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Empfangen eines Eingangsdrehmoments von einem Drehmomentsensor, der an ein unteres Ende eines Torsionsstabs gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bestimmen eines Torsionsstabdifferenzwinkels auf Grundlage des Eingangsdrehmoments; und Bestimmen eines Lenkradwinkels auf Grundlage des Torsionsstabdifferenzwinkels und des Fahrzeuglenkritzelwinkels.
Rechenvorrichtung, die programmiert ist, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-13 auszuführen.
Computerprogrammprodukt, umfassend ein computerlesbares Medium, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die von einem Computerprozessor ausführbar sind, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-13 auszuführen.