DE102020116196A1

DE102020116196A1 - Bedieneraktionspositionierungsmodul für spurassistenzfunktion

Info

Publication number: DE102020116196A1
Application number: DE102020116196.4A
Authority: DE
Inventors: Eduardo Audino; Naji Kfoury
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Current assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2020-06-19
Publication date: 2020-12-24
Anticipated expiration: 2040-06-20
Also published as: FR3097512A1; FR3097512B1; CN112109799B; DE102020116196B4; CN112109799A

Abstract

Ein Mischlenksteuerverfahren umfasst, dass ein durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachter Handraddruck geschätzt wird und ein Handraddrehmomenteingang empfangen wird, der einen durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachten Drehmomentwert angibt. Das Verfahren umfasst auch, dass ein Soll-Handradwinkel empfangen wird, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern. Das Verfahren umfasst auch, dass ein skalierter Bedienerabsichtswert basierend auf dem geschätzten Handraddruck und dem Handraddrehmoment erzeugt wird und ein Ausgangsdrehmomentwert basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert erzeugt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass eine Fahrzeugtrajektorie basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv gesteuert wird.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der französischen Patentanmeldung Nr. 19/06717 , die am 21. Juni 2019 eingereicht wurde und deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig miteingeschlossen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft allgemein Bedienerassistenzfunktionen und insbesondere ein Bedieneraktionspositionsmodul für Spurassistenzfunktionen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fahrzeuge, wie beispielsweise Autos, Lastkraftwagen, Geländewagen, Crossover-Fahrzeuge, Kleintransporter oder andere geeignete Fahrzeuge umfassen zunehmend Bedienerassistenzmerkmale, wie beispielsweise Merkmale eines adaptiven Tempomaten, Spurhaltemerkmale, Merkmale eines automatischen Bremsens und dergleichen. Ferner umfassen solche Fahrzeuge typischerweise ein elektrisches Servolenkungssystem. Das EPS-System ist typischerweise ausgestaltet, um eine Lenkunterstützung für einen Bediener eines entsprechenden Fahrzeugs bereitzustellen. Beispielsweise kann das EPS-System ausgestaltet sein, um ein Unterstützungsdrehmoment auf einen Elektromotor, der mit einem Lenkmechanismus verbunden ist, aufzubringen. Wenn der Bediener mit einem Handrad oder Lenkrad, das dem Lenkmechanismus zugehörig ist, in Interaktion tritt, wird der Betrag an Kraft oder Drehmoment, der durch den Bediener an dem Handrad oder Lenkrad aufgebracht wird, durch den Elektromotor unterstützt (wobei z.B. der Betrag an Kraft oder Drehmoment, der durch den Bediener erforderlich ist, um ein entsprechendes Lenkmanöver durchzuführen, reduziert wird).
Solche EPS-Systeme können Bedienerassistenzfunktionen unter Verwendung eines oder mehrerer Aktoren bereitstellen, um einem Fahrzeug innerhalb eines definierten Pfads oder einer definierten Trajektorie zu helfen oder es darin zu führen. Die Trajektorie wird in eine Sequenz von Eingängen für einen Aktor zum Lenken des Fahrzeugs, das einem Soll-Pfad folgt, übersetzt. Die Eingänge können eine Sequenz von Soll-Winkeln, einen Bedienerdrehmoment-Offset oder andere Fahrzeugvariablen zur Anwendung an dem einen oder den mehreren Aktoren des EPS-Systems umfassen.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Offenbarung betrifft allgemein elektrische Servolenkungssysteme.
Ein Aspekt der offenbarten Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zum Mischen einer Steuerung eines Lenkunterstützungssystems. Das Verfahren ermittelt eine Bedienerabsicht durch Analysieren eines oder mehrerer Signale und ermittelt eine Fahrzeugtrajektorie durch Verwenden eines oder mehrerer Signale. Ein Steuermodul wird verwendet, um die Bedienerabsicht mit der Fahrzeugtrajektorie zu vereinigen, und vereinigt die Steuerung des Fahrzeugs zwischen der Bedienerabsicht und der Fahrzeugtrajektorie.
Ein anderer Aspekt der offenbarten Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zum Mischen einer Steuerung eines Lenkunterstützungssystems. Das Verfahren ermittelt eine Bedienerabsicht durch Analysieren eines oder mehrerer Signale und ermittelt eine Fahrzeugtrajektorie durch Verwenden eines oder mehrerer Signale. Ein Steuermodul wird verwendet, um die Bedienerabsicht mit der Fahrzeugtrajektorie zu vereinigen, und vereinigt die Steuerung des Fahrzeugs zwischen der Bedienerabsicht und der Fahrzeugtrajektorie.
Ein anderer Aspekt der offenbarten Ausführungsformen umfasst ein Mischlenksteuerverfahren. Das Verfahren umfasst, dass ein durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachter Handraddruck geschätzt wird und ein Handraddrehmomenteingang empfangen wird, der einen durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachten Drehmomentwert angibt. Das Verfahren umfasst auch, dass ein Soll-Handradwinkel empfangen wird, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern. Das Verfahren umfasst auch, dass basierend auf dem geschätzten Handraddruck und dem Handraddrehmoment ein skalierter Bedienerabsichtswert erzeugt wird und basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert ein Ausgangsdrehmomentwert erzeugt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass die Fahrzeugtrajektorie basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv gesteuert wird.
Ein weiterer Aspekt der offenbarten Ausführungsformen umfasst ein Mischlenksteuersystem. Das System umfasst einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher umfasst Anweisungen, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor: einen durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachten Handraddruck schätzt; einen Handraddrehmomenteingang empfängt, der einen durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachten Drehmomentwert angibt; einen Soll-Handradwinkel empfängt, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern; einen skalierten Bedienerabsichtswert basierend auf dem geschätzten Handraddruck und dem Handraddrehmoment erzeugt; einen Ausgangsdrehmomentwert basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert erzeugt; und eine Fahrzeugtrajektorie basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv steuert.
Ein anderer Aspekt der offenbarten Ausführungsformen umfasst eine Vorrichtung, die einen Prozessor und einen Speicher umfasst. Der Speicher umfasst Anweisungen, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor: einen durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachten Handraddruck schätzt; einen Handraddrehmomenteingang empfängt, der einen durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachten Drehmomentwert angibt; ein skaliertes Handraddrehmoment basierend auf einem ersten Skalierungsfaktor und dem Handraddrehmoment erzeugt; einen skalierten geschätzten Handraddruck basierend auf einem zweiten Skalierungsfaktor und dem geschätzten Handraddruck erzeugt; einen Soll-Handradwinkel empfängt, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern; einen skalierten Bedienerabsichtswert basierend auf dem skalierten geschätzten Handraddruck und dem skalierten Handraddrehmoment erzeugt; basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert einen Ausgangsdrehmomentwert erzeugt; und basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv eine Fahrzeugtrajektorie steuert.
Diese und andere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen leichter verständlich.
Figurenliste
Der Gegenstand, der als die vorliegende Offenbarung betrachtet wird, wird in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung besonders klargemacht und eindeutig beansprucht. Die vorstehenden und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:

1 ein Fahrzeug gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht.
2 einen Controller gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht.
3 ein Blockdiagramm eines Systems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht.
4 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Erläuterung richtet sich auf verschiedene Ausführungsformen der Offenbarung. Obwohl eine oder mehrere dieser Ausführungsformen bevorzugt werden können, sollten die offenbarten Ausführungsformen nicht als den Schutzumfang der Offenbarung einschließlich der Ansprüche einschränkend interpretiert oder anderweitig verwendet werden. Ferner wird ein Fachmann verstehen, dass die folgende Beschreibung eine breite Anwendung findet, und die Erläuterung jeglicher Ausführungsform soll lediglich beispielhaft für diese Ausführungsform sein und soll nicht so verstanden werden, dass der Schutzumfang der Offenbarung einschließlich der Ansprüche auf diese Ausführungsform beschränkt ist.
Wie beschrieben umfassen Fahrzeuge, wie beispielsweise Autos, Lastkraftwagen, Geländewagen, Crossover-Fahrzeuge, Kleintransporter oder andere geeignete Fahrzeuge zunehmend Bedienerassistenzmerkmale, wie beispielsweise Merkmale eines adaptiven Tempomaten, Spurhaltemerkmale, Merkmale eines automatischen Bremsens und dergleichen. Ferner umfassen solche Fahrzeuge typischerweise ein elektrisches Servolenkungssystem. Das EPS-System ist typischerweise ausgestaltet, um eine Lenkunterstützung für einen Bediener eines entsprechenden Fahrzeugs bereitzustellen. Beispielsweise kann das EPS-System ausgestaltet sein, um ein Unterstützungsdrehmoment auf einen Elektromotor, der mit einem Lenkmechanismus verbunden ist, aufzubringen. Wenn der Bediener mit einem Handrad oder Lenkrad, das dem Lenkmechanismus zugehörig ist, in Interaktion tritt, wird der Betrag an Kraft oder Drehmoment, der durch den Bediener an dem Handrad oder Lenkrad aufgebracht wird, durch den Elektromotor unterstützt (wobei z.B. der Betrag an Kraft oder Drehmoment, der durch den Bediener erforderlich ist, um ein entsprechendes Lenkmanöver durchzuführen, reduziert wird).
Solche EPS-Systeme können Bedienerassistenzfunktionen unter Verwendung eines oder mehrerer Aktoren bereitstellen, um einem Fahrzeug innerhalb eines definierten Pfads oder einer definierten Trajektorie zu helfen oder es darin zu führen. Die Trajektorie wird in eine Sequenz von Eingängen für einen Aktor zum Lenken des Fahrzeugs, das einem Soll-Pfad folgt, übersetzt. Die Eingänge können eine Sequenz von Soll-Winkeln, einen Bedienerdrehmoment-Offset oder andere Fahrzeugvariablen zur Anwendung an dem einen oder den mehreren Aktoren des EPS-Systems umfassen.
Während das EPS-System die Trajektorie des Fahrzeugs steuert, stellt der Bediener möglicherweise keinen Steuereingang unter Verwendung des Handrads bereit. Der Bediener möchte jedoch möglicherweise mit dem Handrad in Eingriff treten, um die Steuerung der Trajektorie des Fahrzeugs zu übernehmen. Solche typischen EPS-Systeme sehen nicht vor, die Bedienerabsicht oder -aktion in die Eingänge des Aktors zu integrieren.
Dementsprechend können Systeme und Verfahren wie die hierin beschriebenen, die die Möglichkeit eines Integrierens der Bedienerabsicht vor einem Eingang in einen Soll-Handradwinkelregelkreis bereitstellen, erwünscht sein. Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um eine natürliche Lenkgefühlwahrnehmung für den Bediener ohne solch eine Bedienerassistenz, während sie für die Bedienerabsicht intuitiv ist, bereitzustellen.
Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um basierend auf der internen Berechnung einer Hände-am-Lenkrad-Detektion basierend auf einem Handdruck an dem Handrad Skalarsatztabellen zu verwenden. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ausgestaltet sein, um basierend auf einem Bedienerdrehmoment einen zweiten Skalarsatz zu verwenden. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ausgestaltet sein, um den ersten Skalarsatz und den zweiten Skalarsatz auf eine Differenz zwischen einem Eingangs-Soll-Handradwinkel von einer Spurassistenzfunktion und einem Ist-Handradwinkel, der ein Eingang in einen Positionsregelkreis ist, anzuwenden, wobei deren Betrag entsprechend der Fahrerabweichungsabsicht reduziert wird.
Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um eine Integralverstärkungs-Anti-Kurvenbegrenzung zur Sättigung der Ausgangsdrehmomentaktion zu dem Zeitpunkt bereitzustellen, zu dem eine Pfadabweichung durch den Bediener durchgeführt wird, um das Trajektorieleistungsvermögen zu reduzieren (z.B. insbesondere während eines Steuern des Fahrzeugs in einer Kurve).
Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um in Ansprechen auf den Handdruck an dem Handrad eine Mischsteuerprozedur zu initiieren, die eine Pfadabweichung ermöglichen kann, um zu vermeiden, dem Bediener entgegenzuwirken. Die Bedienerdrehmomenterhöhung tritt auf, wenn der Bediener angibt, dass er beabsichtigt, von der Trajektorie des EPS-Systems abzuweichen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ausgestaltet sein, um die Skalarsätze zur Verminderung des Regelkreisleistungsvermögens zum Folgen des Pfads, während der Bediener das Fahrzeug aktiv steuert, zu verwenden.
Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um dem Bediener zu ermöglichen, absichtlich abzuweichen, beispielsweise von einem Hindernis auf dem Trajektoriepfad, während weiterhin eine Führung durch eine aktive Spurpositionierungsassistenz stattfindet. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ausgestaltet sein, um die Spurassistenzaktivierung und -deaktivierung an einem Kreisverkehr reibungslos zu verwalten, beispielsweise durch Übergehen zu einem Niveau an Aufwand, das ähnlich einer nicht stattfindenden Spurassistenz ist.
Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um einen durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachten Handraddruck zu schätzen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ausgestaltet sein, um einen Handradwinkel zu empfangen, der einen durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachten Drehmomentwert angibt. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ausgestaltet sein, um einen Soll-Handradwinkel zu empfangen, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ausgestaltet sein, um basierend auf dem geschätzten Handraddruck und dem Handradwinkel einen skalierten Bedienerabsichtswert zu erzeugen. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ausgestaltet sein, um basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert einen Ausgangsdrehmomentwert zu erzeugen.
Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren können ausgestaltet sein, um basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv eine Fahrzeugtrajektorie zu steuern.
Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um den Ausgangsdrehmomentwert unter Verwendung eines Proportional-Integral-Differential-Regelkreises zu erzeugen. Bei einigen Ausführungsformen erhöht sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, wenn sich eine Differenz zwischen dem Soll-Handradwinkel und dem Handradwinkel erhöht. Bei einigen Ausführungsformen erhöht sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, wenn sich der geschätzte Handraddruck erhöht.
Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um den skalierten Bedienerabsichtswert durch Begrenzen eines Integralanteils des skalierten Bedienerabsichtswerts zu begrenzen. Bei einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren ausgestaltet sein, um die skalierte Bedienerabsicht ferner basierend auf einer Fahrzeugtrajektorieinformation zu erzeugen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Fahrzeugtrajektorieinformation einen gemessenen Winkel und/oder einen Drehmomentwert und/oder einen Gierwert.
1 veranschaulicht allgemein ein Fahrzeug 10 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 10 kann ein beliebiges Fahrzeug, wie beispielsweise ein Auto, einen Lastkraftwagen, einen Geländewagen, einen Kleintransporter, ein Crossover-Fahrzeug, einen beliebigen anderen Personenkraftwagen, ein beliebiges geeignetes Nutzfahrzeug oder ein beliebiges anderes geeignetes Fahrzeug umfassen. Während das Fahrzeug 10 als Personenkraftwagen mit Rädern und zur Verwendung auf Straßen veranschaulicht ist, können die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung auf andere Fahrzeuge, wie beispielsweise Flugzeuge, Boote, Züge, Drohnen oder andere geeignete Fahrzeuge zutreffen.
Das Fahrzeug 10 umfasst eine Fahrzeugkarosserie 12 und eine Motorhaube 14. Ein Fahrgastraum 18 ist zumindest teilweise durch die Fahrzeugkarosserie 12 definiert. Ein weiterer Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 12 definiert einen Motorraum 20. Die Motorhaube 14 kann bewegbar an einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 12 angebracht sein, so dass die Motorhaube 14 einen Zugriff auf den Motorraum 20 bereitstellt, wenn sich die Motorhaube 14 in einer ersten oder offenen Stellung befindet, und die Motorhaube 14 den Motorraum 20 bedeckt, wenn sich die Motorhaube 14 in einer zweiten oder geschlossenen Stellung befindet. Bei einigen Ausführungsformen kann der Motorraum 20 an einem Abschnitt des Fahrzeugs 10 angeordnet sein, der sich weiter hinten als allgemein veranschaulicht befindet.
Der Fahrgastraum 18 kann hinter dem Motorraum 20 angeordnet sein, kann jedoch bei Ausführungsformen, bei denen der Motorraum 20 an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 10 angeordnet ist, vor dem Motorraum 20 angeordnet sein. Das Fahrzeug 10 kann ein beliebiges geeignetes Vortriebssystem umfassen, das eine Brennkraftmaschine, einen oder mehrere Elektromotoren (z.B. ein Elektrofahrzeug), eine oder mehrere Brennstoffzellen, ein Hybridvortriebssystem (z.B. ein Hybridfahrzeug), das eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine, einem oder mehreren Elektromotoren umfasst, und/oder ein beliebiges anderes geeignetes Vortriebssystem umfassen.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 eine Ottokraftstoff- oder Benzinkraftstoffmaschine, wie beispielsweise eine fremdgezündete Maschine, umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 eine Dieselkraftstoffmaschine, wie beispielsweise eine Kompressionszündungsmaschine, umfassen. Der Motorraum 20 beherbergt und/oder umgibt zumindest einige Komponenten des Vortriebssystems des Fahrzeugs 10. Zusätzlich oder alternativ sind Vortriebsbedienelemente, wie beispielsweise ein Beschleunigungsaktor (z.B. ein Gaspedal), ein Bremsaktor (z.B. ein Bremspedal), ein Lenkrad und andere solche Komponenten in dem Fahrgastraum 18 des Fahrzeugs 10 angeordnet. Die Vortriebsbedienelemente können durch einen Bediener des Fahrzeugs 10 betätigt oder gesteuert werden und können direkt mit entsprechenden Komponenten des Vortriebssystems, wie beispielsweise einer Drosseleinrichtung, einer Bremse, einer Fahrzeugachse bzw. einem Fahrzeuggetriebe und dergleichen, verbunden sein. Bei einigen Ausführungsformen können die Vortriebsbedienelemente Signale an einen Fahrzeugcomputer (z.B. Drive-by-Wire) übermitteln, der wiederum die entsprechende Vortriebskomponente des Vortriebssystems steuern kann. Somit kann das Fahrzeug 10 bei einigen Ausführungsformen ein autonomes Fahrzeug sein.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug 10 ein Getriebe in Verbindung mit einer Kurbelwelle über ein Schwungrad oder eine Kupplung oder eine Fluidkupplung. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Getriebe ein Handschaltgetriebe. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Getriebe ein Automatikgetriebe. Das Fahrzeug 10 kann im Falle einer Brennkraftmaschine oder eines Hybridfahrzeugs einen oder mehrere Kolben umfassen, die mit der Kurbelwelle zusammenwirken, um eine Kraft zu erzeugen, die über das Getriebe auf eine oder mehrere Achsen übersetzt wird, die Räder 22 antreiben. Wenn das Fahrzeug 10 einen oder mehrere Elektromotoren umfasst, stellen eine Fahrzeugbatterie und/oder eine Brennstoffzelle Energie für die Elektromotoren bereit, um die Räder 22 zu drehen.
Das Fahrzeug 10 kann automatische Fahrzeugvortriebssysteme, wie beispielsweise einen Tempomaten, einen adaptiven Tempomaten, eine automatische Bremssteuerung, andere automatische Fahrzeugvortriebssysteme oder eine Kombination hiervon umfassen. Das Fahrzeug 10 kann ein autonomes oder semiautonomes Fahrzeug oder ein anderer geeigneter Typ von Fahrzeug sein. Das Fahrzeug 10 kann zusätzliche oder weniger Merkmale als jene, die hierin allgemein veranschaulicht und/oder offenbart sind, umfassen.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 eine Ethernet-Komponente 24, einen Controller Area Network-Bus (CAN-Bus) 26, eine Media Oriented Systems-Transport-Komponente (MOST) 28, eine FlexRay-Komponente 30 (z.B. Brake-by-Wire-System und dergleichen) und eine Local Interconnect Network-Komponente (LIN) 32 umfassen. Das Fahrzeug 10 kann den CAN-Bus 26, die MOST 28, die FlexRay-Komponente 30, die LIN 32, andere geeignete Netzwerke oder Kommunikationssysteme oder eine Kombination hiervon umfassen, um verschiedene Informationen von beispielsweise Sensoren innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs an beispielsweise verschiedene Prozessoren oder Controller innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs zu übermitteln. Das Fahrzeug 10 kann zusätzliche oder weniger Merkmale als jene, die hierin allgemein veranschaulicht und/oder offenbart sind, umfassen.
Das Fahrzeug 10 kann ein elektrisches Servolenkungssystem (EPS-System) umfassen. Das EPS-System kann einen EPS-Controller Area Network-Bus (EPS-CAN-Bus) umfassen. Der EPS-CAN-Bus kann mit einem Fahrzeug-CAN-Bus des Fahrzeugs 10 in Verbindung stehen. Der Fahrzeug-CAN-Bus kann Merkmale, die ähnlich jenen des CAN-Busses 26 sind, oder andere geeignete Merkmale umfassen. Der Fahrzeug-CAN-Bus kann mit verschiedenen Sensoren innerhalb des Fahrzeugs 10 kommunizieren und verschiedene Messungen von den verschiedenen Sensoren empfangen. Beispielsweise können der eine oder die mehreren Sensoren des Fahrzeugs 10 die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 10, die Gierrate des Fahrzeugs 10, den Handrad- oder Lenkradwinkel des Fahrzeugs 10, den Straßenradwinkel des Fahrzeugs 10, andere geeignete Messungen oder eine Kombination hiervon messen. Der Fahrzeug-CAN-Bus kann von einem Controller des Fahrzeugs 10 ein oder mehrere Signale, das oder die die verschiedenen Messungen angibt oder angeben, empfangen. Beispielsweise kann der Fahrzeug-CAN-Bus ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal empfangen, das eine gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 angibt. Der Fahrzeug-CAN-Bus kann das eine oder die mehreren Signale an den EPS-CAN-Bus übermitteln. Der EPS-CAN-Bus kann das eine oder die mehreren Signale an den EPS-Controller übermitteln.
Das EPS-System kann ausgestaltet sein, um eine Lenkung des Fahrzeugs 10 zu unterstützen und/oder zu steuern. Das EPS-System kann verschiedene Sensoren, die ausgestaltet sind, um verschiedene Aspekte des Lenksystems des Fahrzeugs 10 zu messen, umfassen oder mit diesen in Verbindung stehen. Das EPS-System kann einen oder mehrere Controller, wie beispielsweise eine EPS-Mikrocontrollereinheit (EPS-MCU), hierin nachfolgend als der Controller 102 bezeichnet, umfassen, wie es allgemein in 2 und 3 veranschaulicht ist. Der Controller 102 kann einen Prozessor 104 und einen zugehörigen Speicher 106 umfassen. Der Prozessor 104 kann einen beliebigen geeigneten Prozessor, wie beispielsweise jene, die hierin beschrieben sind, umfassen. Der Speicher 106 kann eine einzelne Platte oder eine Vielzahl von Platten (z.B. Festplatten) umfassen und umfasst ein Speicherverwaltungsmodul, das einen oder mehrere Teile innerhalb des Speichers 106 verwaltet. Bei einigen Ausführungsformen kann der Speicher 106 einen Flash-Speicher, einen Halbleiterspeicher (Festkörperspeicher) oder dergleichen umfassen. Der Speicher 106 kann einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Nur-LeseSpeicher (ROM) oder eine Kombination hiervon umfassen. Der Speicher 106 kann Anweisungen umfassen, die bei einer Ausführung durch den Prozessor 104 bewirken, dass der Prozessor 104 eine gemischte Fahrzeugsteuerung für das Fahrzeug 10 zumindest bereitstellt. Der Controller 102 kann eine beliebige geeignete Anzahl von Prozessoren und/oder Speichern zusätzlich zu den hierin beschriebenen umfassen. Es sei angemerkt, dass das EPS-System eine beliebige geeignete Anzahl von Controllern, Prozessoren und Speichern umfassen kann.
Der Controller 102 kann verschiedene Werte ermitteln, die dem einen oder den mehreren Signalen entsprechen. Beispielsweise kann der Controller 102 ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal (z.B. ein erstes Fahrzeuggeschwindigkeitssignal) empfangen und kann er basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal einen Fahrzeuggeschwindigkeitswert (z.B. eine erste Fahrzeuggeschwindigkeit) ermitteln. Der Controller 102 kann basierend auf den verschiedenen aus dem einen oder den mehreren Signalen ermittelten Werten einen oder mehrere Unterstützungsdrehmomentwerte ermitteln. Der eine oder die mehreren Unterstützungsdrehmomentwerte kann oder können einem Betrag an Drehmoment, der einem EPS-Motor bereitgestellt werden soll, entsprechen. Der Controller 102 kann den EPS-Motor unter Verwendung des einen oder der mehreren Unterstützungsdrehmomentwerte selektiv steuern. Der EPS-Motor kann mit dem Lenksystem, wie beispielsweise einem Steer-by-Wire-System oder einem anderen geeigneten Lenksystem des Fahrzeugs 10, in Verbindung stehen. Der EPS-Motor stellt, wenn er gemäß dem einen oder den mehreren Unterstützungsdrehmomentwerten gesteuert wird, eine Lenkunterstützung für Lenkkomponenten des Lenksystems des Fahrzeugs 10 bereit. Die Lenkunterstützung kann einen Betrag an Drehmoment oder Kraft reduzieren, der durch den Bediener des Fahrzeugs 10 erforderlich ist, um ein entsprechendes Lenkmanöver auszuführen.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 102 ausgestaltet sein, um die Absicht des Bedieners zur Steuerung des Fahrzeugs 10 mit der durch das EPS-System bereitgestellten Assistenz zu mischen. Beispielsweise kann der Controller 102 einen Schätzwert eines durch einen Bediener auf das Handrad des Fahrzeugs 10 aufgebrachten Handraddrucks empfangen. Der Controller 102 kann einen ersten Satz von Skalaren auf den geschätzten Handraddruck anwenden, um einen skalierten geschätzten Handraddruck zu erzeugen.
Der Controller 102 kann einen Handraddrehmomenteingang (der z.B. als Handradwinkel oder Handraddrehmoment bezeichnet werden kann), der einen durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachten Drehmomentwert angibt, empfangen. Der Controller 102 kann einen zweiten Satz von Skalaren auf das Handraddrehmoment anwenden, um ein skaliertes Handraddrehmoment zu erzeugen. Der Controller 102 empfängt einen Soll-Handradwinkel, der einen Soll-Handradwinkel des EPS-Systems angibt. Der Soll-Handradwinkel kann einem Betrag an Drehmoment entsprechen, den das EPS-System verwenden kann, um die Trajektorie des Fahrzeugs 10 zu steuern.
Der Controller 102 kann einen skalierten Bedienerabsichtswert basierend auf dem skalierten geschätzten Handraddruck, dem skalierten Handraddrehmoment, der Fahrzeugtrajektorieinformation oder einer Kombination hiervon erzeugen. Die Fahrzeugtrajektorieinformation umfasst einen gemessenen Winkel, einen Drehmomentwert, einen Gierwert, eine andere geeignete Fahrzeugtrajektorieinformation oder eine Kombination hiervon.
Der Controller 102 kann einen Ausgangsdrehmomentwert basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert erzeugen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 102 den Ausgangsdrehmomentwert unter Verwendung eines Proportional-Integral-Differential-Regelkreises erzeugen. Bei einigen Ausführungsformen erhöht sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, wenn sich eine Differenz zwischen dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Handraddrehmoment erhöht. Ähnlich erhöht sich die Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, wenn sich der skalierte geschätzte Handraddruck erhöht.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 102 den skalierten Bedienerabsichtswert durch Begrenzen eines Integralanteils des skalierten Bedienerabsichtswerts begrenzen. Der Controller 102 kann die Fahrzeugtrajektorie des Fahrzeugs 10 basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv steuern.
Mit Bezug auf 3 kann ein Proportional-Integral-Differential-Regelkreismechanismus 202 durch einen Aktor des EPS-Systems verwendet werden, um einem beabsichtigten Soll-Pfad des EPS-Systems zu folgen (z.B. um das Fahrzeug 10 entlang des beabsichtigen Pfads zu steuern. Wie beschrieben kann der Bediener des Fahrzeugs 10 versuchen, die Steuerung zu übernehmen, und kann das Handrad des Fahrzeugs 10 greifen. Dem Bediener wird die Möglichkeit gegeben, die Position des Fahrzeugs 10 innerhalb der Straße anzupassen, indem unter einer Drehmomentbegrenzung eine gesteuerte Winkeländerung bereitgestellt wird und eine Gierratenänderung erzeugt wird. Dementsprechend kann der Controller 102 die Aufdringlichkeit einer solchen Assistenzfunktion hinsichtlich des Bedieneraufwands an dem Handrad auf eine gesteuerte Weise begrenzen (z.B. um die Wahrnehmung des Bedieners, dass durch das EPS-System eine Assistenz bereitgestellt wird, zu begrenzen). Zusätzlich oder alternativ kann der Controller 102 ausgestaltet sein, um dem Bediener zu ermöglichen, Anpassungen oder beabsichtigte Abweichungen von dem ursprünglichen Soll-Pfad auszuführen, um eine neue Position innerhalb einer Fahrspur des Fahrzeugs 10 festzulegen.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 102 ausgestaltet sein, um die Bedienerabsicht oder -aktion in die Eingänge des Aktors zu integrieren, während eine reguläre Lenkgefühlwahrnehmung durch den Bediener aufrechterhalten wird. Der Controller 102 kann die Bedienerabsicht ohne eine derartige Bedienerassistenz und während sie für die Bedienerabsicht intuitiv ist, in die Eingänge des Aktors integrieren. Der Controller 102 kann die Bedienerabsicht integrieren, um den Soll-Pfad der Bedienerassistenzfunktion durch das EPS absichtlich zu vermindern, um die Aufdringlichkeit hinsichtlich der Bedieneraufwandwahrnehmung an dem Handrad des Fahrzeugs 10 zu reduzieren (und um z.B. dem Bediener zu ermöglichen, den ursprünglichen Soll-Pfad absichtlich anzupassen oder von diesem abzuweichen). Der Controller 102 kann ausgestaltet sein, um die Bedienerabsicht mit den Eingängen in den Aktor zu integrieren, während ein kalibrierbarer Zustand für einen Controller eines automatisierten Fahrzeugassistenzbedienersystems (ADAS) aufrechterhalten wird, um die neue durch den Bediener festgelegte Soll-Fahrzeugposition zu verstehen.
Wie es in 3 veranschaulicht ist, wird die Interpretation der Bedienerabsicht in zwei Teilabschnitte aufgeteilt, die beide mit einem existierenden Sensor gekoppelt sind, der ein Bedienereingangsdrehmoment misst. Die beiden Teilabschnitte umfassen ein Niveau an Handdruck, den der Bediener auf das Handrad aufbringt, und ein Niveau an Aufwand an dem Handrad (z.B. Bedienereingangsdrehmoment). Wenn die Absicht ausgedrückt wird, entweder den Bedienerassistenz-Soll-Pfad anzupassen oder von diesem abzuweichen, während eine Führung durch eine Bedienerassistenzfunktion erfolgt, die das Fahrzeug aktiv lenkt, kann der Bediener den Druck an dem Handrad lockern, um dessen Bewegung zu ermöglichen oder ein Bedienerdrehmoment an dem Handrad anzupassen. Zusätzlich oder alternativ kann der Bediener, wenn er das Handrad relativ fest greift, den Wunsch angeben, eine abgeschwächte Aktorkraft für mehr Komfort und eine intuitive Fahrrückmeldung zu spüren.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Aktorkraft vermindert werden, um die Aufdringlichkeit hinsichtlich einer Bedieneraufwandwahrnehmung zu reduzieren. Beim Greifen des Handrads oder Initiieren einer beabsichtigten Bewegung kann das Niveau an Handdruck, das der Bediener aufbringt, durch Verwenden einer beliebigen geeigneten Technik detektiert werden. Eine aktive Bedieneraktion an dem Handrad kann eine Aufwandänderung an einer Bedienerdrehmomenterfassungseinrichtung erzeugen. Wenn sich ferner das Bedienereingangsdrehmoment in die Lenkung erhöht, kann dieser Controller 102 den beabsichtigten Steuerpfad abstimmen, um die Aktorkraft in Richtung eines von dem Bediener beabsichtigten neuen Pfads auszugleichen. Der Controller 102 kann das Niveau an auf das Handrad aufgebrachtem Handdruck und die Änderung des Bedienerdrehmoments analysieren. Solch eine Information wird in einen Gewichtsfaktormultiplikator für den Pfadaktor umgewandelt.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Information in den Gewichtsfaktormultiplikator konfiguriert werden, indem der Haupteingang zum Definieren der beabsichtigten Trajektorie für den Regelkreis betrachtet wird. Beispielsweise kann der Controller 102 in Ansprechen auf einen Soll-Winkel, ein Drehmoment oder eine Fahrzeugvariable wie beispielsweise eine Gierrate das Eingangssignal proportional verkleinern, indem die Differenz zwischen einem Ist-Pfaddefinitionsvariablenwert und einem Soll-Wert reduziert wird, die Differenz mit einem kalibrierbaren Faktor proportional zu dem Bedienerhanddruck an dem Handrad und mit einem Faktor proportional zu dem Bedienerdrehmoment multipliziert wird.
Wenn von dem Fahrzeugpfad abgewichen wird, kann der Integrierer des Regelkreises 202 die vom Bediener beabsichtigte Anpassung oder Abweichung erhöhen oder dieser entgegenwirken. Der Controller 102 kann die Sättigung des Integralanteils des Regelkreises 202 mit einem Reduktionsfaktor multiplizieren, der proportional zu dem Bedienerhanddruck an dem Handrad und dem Bedienerdrehmoment ist. Um die durch solche Multiplizierungsfaktoren bewirkte Änderung zu steuern, kann der Controller 102 einen Ratenbegrenzer proportional zu der Fahrzeugdurchschnittsgeschwindigkeit anwenden.
Bei einigen Ausführungsformen stellt der Controller 102 eine hohe Flexibilität eines Kalibrierens des Proportional-Integral-Differential-Regelkreises 202 bereit, da der Regelkreis 202 auf das Folgen des Soll-Pfads und nicht auf das Integrieren der Bedienerabsicht in den Kalibrierungsprozess des Regelkreises 202 fokussiert sein kann (was z.B. zu einer größeren Trajektoriegenauigkeit, einer reduzierten Ansprechverzögerung und einem niedrigeren statistischen Winkelfehler führt). Der Controller 102 kann die Eingänge und die Aktion des Regelkreises 202 auf eine natürliche und intuitive Weise wie durch den Bediener wahrgenommen automatisch anpassen (z.B. sodass die Bedienerwahrnehmung nahe an einem normalen Betriebszustand liegt, ohne Bedienerassistenzfunktion, jedoch mit einem gesteuerten und kalibrierbaren hinzugefügten Aufwand, um beim Führen des Bedieners zu helfen). Dieses natürliche und intuitive Gefühl steht mit der Methodologie des Verbindens der Aktion mit einem natürlichen menschlichen Verhalten, das Handrad fester zu halten, wenn der Bediener mehr Steuerung der Lenkung übernimmt sowie ein Lenkdrehmoment aufbaut, in Beziehung. Der Controller 102 kann die Bedienerabsicht aus Bedieneraktionen ermitteln, die entweder ein einfaches festeres Halten des Handrads (beispielsweise Analysieren der Griffkraft) und/oder ein Anpassen des ursprünglichen Pfads oder sogar ein Abweichen von diesem umfassen können. Der Controller 102 kann die beiden Schritte des Analysierens von Drehmomentsensordaten durchführen, erstens durch seinen Frequenzbereich oder seine Änderung zum Schätzen des auf das Handrad aufgebrachten Handdrucks und zweitens durch das als Lenkeingang aufgebrachte Ist-Drehmoment. Der Controller 102 kann dann solch eine Information anwenden, um die Haupteingangsvariable für den Regelkreis 202 zu verkleinern, um der beabsichtigten Trajektorie zu folgen, und zwar parallel zu dem Integralanteil.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Controller 102 die hierin beschriebenen Verfahren durchführen. Die hierin beschriebenen Verfahren, die durch den Controller 102 durchgeführt werden, sollen jedoch nicht als einschränkend verstanden werden, wobei jeglicher Typ von an einem Controller ausgeführter Software die hierin beschriebenen Verfahren durchführen kann, ohne von dem Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise kann ein Controller, wie beispielsweise ein Prozessor, der eine Software innerhalb einer Recheneinrichtung ausführt, die hierin beschriebenen Verfahren durchführen.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Magnetstreufeldaufhebungsverfahren 300 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung allgemein veranschaulicht.
Bei 302 schätzt das Verfahren 300 einen durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachten Handraddruck. Beispielsweise schätzt der Controller 102 den durch den Bediener des Handrads des Fahrzeugs 10 aufgebrachten Handraddruck.
Bei 304 empfängt das Verfahren 300 einen Handraddrehmomenteingang, der einen durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachten Drehmomentwert angibt. Beispielsweise empfängt der Controller 102 den Handradwinkel, der den durch den Bediener an dem Handrad des Fahrzeugs 10 aufgebrachten Drehmomentwert angibt.
Bei 306 empfängt das Verfahren 300 einen Soll-Handradwinkel, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern. Beispielsweise empfängt der Controller 102 den Soll-Handradwinkel, der den Soll-Handradwinkel des EPS-Systems des Fahrzeugs 10 angibt.
Bei 308 erzeugt das Verfahren 300 einen skalierten Bedienerabsichtswert basierend auf dem geschätzten Handraddruck und dem Handraddrehmoment. Beispielsweise erzeugt der Controller 102 den skalierten Bedienerabsichtswert unter Verwendung des skalierten geschätzten Handraddrucks und des skalierten Handraddrehmoments. Der Controller 102 kann den Integralanteil des skalierten Ausgangsabsichtswerts wie beschrieben begrenzen.
Bei 310 erzeugt das Verfahren 300 einen Ausgangsdrehmomentwert basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert. Beispielsweise erzeugt der Controller 102 den Ausgangsdrehmomentwert basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert.
Bei 312 steuert das Verfahren 300 selektiv die Fahrzeugtrajektorie basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert. Beispielsweise verwendet der Controller 102 den Ausgangsdrehmomentwert, um die Trajektorie des Fahrzeugs 10 selektiv zu steuern.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein Mischlenksteuerverfahren, dass ein durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachter Handraddruck geschätzt wird und ein Handraddrehmomenteingang empfangen wird, der einen durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachten Drehmomentwert angibt. Das Verfahren umfasst auch, dass ein Soll-Handradwinkel empfangen wird, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern. Das Verfahren umfasst auch, dass basierend auf dem geschätzten Handraddruck und dem Handraddrehmoment ein skalierter Bedienerabsichtswert erzeugt wird und basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert ein Ausgangsdrehmoment erzeugt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass die Fahrzeugtrajektorie basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv gesteuert wird.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Erzeugen des Ausgangsdrehmomentwerts basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert, dass der Ausgangsdrehmomentwert unter Verwendung eines Proportional-Integral-Differential-Regelkreises erzeugt wird. Bei einigen Ausführungsformen erhöht sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, wenn sich eine Differenz zwischen dem Soll-Handradwinkel und dem Handraddrehmoment erhöht. Bei einigen Ausführungsformen erhöht sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, wenn sich der geschätzte Handraddruck erhöht. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren auch, dass der skalierte Bedienerabsichtswert begrenzt wird. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Begrenzen des skalierten Bedienerabsichtswerts, dass ein Integralanteil des skalierten Bedienerabsichtswerts begrenzt wird. Bei einigen Ausführungsformen basiert das Erzeugen der skalierten Bedienerabsicht ferner auf einer Fahrzeugtrajektorieinformation. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Fahrzeugtrajektorieinformation einen gemessenen Winkel und/oder einen Drehmomentwert und/oder einen Gierwert.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst ein Mischlenksteuersystem einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher umfasst Anweisungen, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor: einen durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachten Handraddruck schätzt; einen Handraddrehmomenteingang empfängt, der einen durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachten Drehmomentwert angibt; einen Soll-Handradwinkel empfängt, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern; basierend auf dem geschätzten Handraddruck und dem Handraddrehmoment einen skalierten Bedienerabsichtswert erzeugt; basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert einen Ausgangsdrehmomentwert erzeugt; und die Fahrzeugtrajektorie basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv steuert.
Bei einigen Ausführungsformen bewirken die Anweisungen ferner, dass der Prozessor den Ausgangsdrehmomentwert unter Verwendung eines Proportional-Integral-Differential-Regelkreises erzeugt. Bei einigen Ausführungsformen erhöht sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, wenn sich eine Differenz zwischen dem Soll-Handradwinkel und dem Handraddrehmoment erhöht. Bei einigen Ausführungsformen erhöht sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, wenn sich der geschätzte Handraddruck erhöht. Bei einigen Ausführungsformen bewirken die Anweisungen ferner, dass der Prozessor den skalierten Bedienerabsichtswert begrenzt. Bei einigen Ausführungsformen bewirken die Anweisungen ferner, dass der Prozessor den skalierten Bedienerabsichtswert durch Begrenzen eines Integralanteils des skalierten Bedienerabsichtswerts begrenzt. Bei einigen Ausführungsformen bewirken die Anweisungen ferner, dass der Prozessor die skalierte Bedienerabsicht ferner basierend auf einer Fahrzeugtrajektorieinformation erzeugt. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Fahrzeugtrajektorieinformation einen gemessenen Winkel und/oder einen Drehmomentwert und/oder einen Gierwert.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst eine Vorrichtung einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher umfasst Anweisungen, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor: einen durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachten Handraddruck schätzt; einen Handraddrehmomenteingang empfängt, der einen durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachten Drehmomentwert angibt; ein skaliertes Handraddrehmoment basierend auf einem ersten Skalierungsfaktor und dem Handraddrehmoment erzeugt; einen skalierten geschätzten Handraddruck basierend auf einem zweiten Skalierungsfaktor und dem geschätzten Handraddruck erzeugt; einen Soll-Handradwinkel empfängt, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern; einen skalierten Bedienerabsichtswert basierend auf dem skalierten geschätzten Handraddruck und dem skalierten Handraddrehmoment erzeugt; basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert einen Ausgangsdrehmomentwert erzeugt; und basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv eine Fahrzeugtrajektorie steuert.
Bei einigen Ausführungsformen bewirken die Anweisungen ferner, dass der Prozessor den Ausgangsdrehmomentwert unter Verwendung eines Proportional-Integral-Differential-Regelkreises erzeugt. Bei einigen Ausführungsformen erhöht sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, wenn sich eine Differenz zwischen dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Handraddrehmoment erhöht. Bei einigen Ausführungsformen erhöht sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, wenn sich der skalierte geschätzte Handraddruck erhöht.
Die obige Erläuterung soll die Prinzipien und verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Fachleute werden zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen erkennen, sobald sie die obige Offenbarung vollständig verstehen. Es wird beabsichtigt, dass die folgenden Ansprüche derart interpretiert werden, dass sie alle solchen Abwandlungen und Modifikationen zusammenfassen.
Das Wort „Beispiel“ wird hierin mit der Bedeutung verwendet, als Beispiel, Fall oder Veranschaulichung zu dienen. Jeder hierin als „Beispiel“ beschriebene Aspekt oder Entwurf soll nicht notwendigerweise als gegenüber anderen Aspekten oder Entwürfen bevorzugt oder vorteilhaft betrachtet werden. Vielmehr soll die Verwendung des Worts „Beispiel“ Konzepte auf eine konkrete Weise darstellen. Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Ausdruck „oder“ ein inklusives „oder“ und nicht ein exklusives „oder“ bedeuten. Das heißt, wenn es nicht anderweitig spezifiziert oder aus dem Kontext klar ist, soll „X umfasst A oder B“ jede der natürlichen inklusiven Permutationen umfassen. Das heißt, wenn X A umfasst; X B umfasst; oder X sowohl A als auch B umfasst, dann ist „X umfasst A oder B“ in jedem der vorstehenden Fälle erfüllt. Ferner sollten die Artikel „ein“ und „eine“, wie sie in dieser Anmeldung und den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, allgemein als „ein(e) oder mehrere“ bedeutend betrachtet werden, wenn es nicht anderweitig angegeben ist oder aus dem Kontext klar ist, dass eine Singularform gemeint ist. Ferner soll die Verwendung des Ausdrucks „eine Realisierung“ nicht dieselbe Ausführungsform oder Realisierung bedeuten, wenn es nicht derartig beschrieben ist.
Realisierungen der Systeme, Algorithmen, Verfahren, Anweisungen etc., die hierin beschrieben sind, können in Hardware, Software oder einer beliebigen Kombination hiervon realisiert sein. Die Hardware kann beispielsweise Computer, Intellectual Property-Kerne (IP-Kerne), anwendungsspezifische Schaltkreise (ASICs), programmierbare Logikanordnungen, optische Prozessoren, programmierbare Logikcontroller, Mikrocode, Mikrocontroller, Server, Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren oder einen beliebigen anderen geeigneten Schaltkreis umfassen. In den Ansprüchen sollte der Ausdruck „Prozessor“ als ein beliebiges Element der vorstehenden Hardware umfassend, entweder einzeln oder in Kombination, verstanden werden. Die Ausdrücke „Signal“ und „Daten“ werden austauschbar verwendet.
Wie hierin verwendet kann der Ausdruck Modul eine verpackte funktionale Hardwareeinheit, die zur Verwendung mit anderen Komponenten entworfen ist, einen Satz von Anweisungen, die durch einen Controller (z.B. einen Prozessor, der Software oder Firmware ausführt) ausführbar sind, eine Verarbeitungsschaltung, die ausgestaltet ist, um eine bestimmte Funktion durchzuführen, und eine geschlossene Hardware- oder Softwarekomponente, die mit einem größeren System über eine Schnittstelle verbunden ist, umfassen. Beispielsweise kann ein Modul einen anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC), einen Universalschaltkreis (FPGA), einen Schaltkreis, einen digitalen logischen Schaltkreis, einen analogen Schaltkreis, eine Kombination von diskreten Schaltkreisen, Gatter oder andere Typen von Hardware oder Kombinationen hiervon umfassen. Bei anderen Ausführungsformen kann ein Modul einen Speicher umfassen, der Anweisungen speichert, die durch einen Controller zur Realisierung eines Merkmals des Moduls ausführbar sind.
Ferner können gemäß einem Aspekt beispielsweise hierin beschriebene Systeme unter Verwendung eines Universalcomputers oder eines Universalprozessors mit einem Computerprogramm realisiert sein, das bei einer Ausführung beliebige der jeweiligen Verfahren, Algorithmen und/oder Anweisungen, die hierin beschrieben sind, ausführt. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise ein Universalcomputer/-prozessor verwendet werden, der eine andere Hardware zum Ausführen eines/einer beliebigen der hierin beschriebenen Verfahren, Algorithmen oder Anweisungen enthalten kann.
Ferner können alle Realisierungen der vorliegenden Offenbarung oder ein Teil hiervon die Form eines Computerprogrammprodukts annehmen, auf das von beispielsweise einem von einem Computer verwendbaren oder von einem Computer lesbaren Medium zugegriffen werden kann. Ein von einem Computer verwendbares oder von einem Computer lesbares Medium kann jede Einrichtung sein, die das Programm zur Verwendung durch einen beliebigen Prozessor oder in Verbindung mit diesem beispielsweise konkret enthalten, speichern, übermitteln oder transportieren kann. Das Medium kann beispielsweise eine elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische oder eine Halbleitereinrichtung sein. Es stehen auch andere geeignete Medien zur Verfügung.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen, Realisierungen und Aspekte wurden beschrieben, um ein leichtes Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen, und schränken die vorliegende Offenbarung nicht ein. Im Gegenteil soll die Offenbarung verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken, die innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche umfasst sind, wobei der Schutzumfang der breitesten Interpretation entsprechen soll, um alle solchen Modifikationen und äquivalenten Strukturen wie gesetzlich zulässig zu umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

FR 19/06717 [0001]

Claims

Mischlenksteuerverfahren, das umfasst, dass: ein durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachter Handraddruck geschätzt wird; ein Handraddrehmomenteingang empfangen wird, der ein durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachtes Handraddrehmoment angibt; ein Soll-Handradwinkel empfangen wird, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern; ein skalierter Bedienerabsichtswert basierend auf dem geschätzten Handraddruck und dem Handraddrehmoment erzeugt wird; ein Ausgangsdrehmomentwert basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert erzeugt wird; und eine Fahrzeugtrajektorie basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen des Ausgangsdrehmomentwerts basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert umfasst, dass der Ausgangsdrehmomentwert unter Verwendung eines Proportional-Integral-Differential-Regelkreises erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, erhöht, wenn sich eine Differenz zwischen dem Soll-Handradwinkel und dem Handraddrehmoment erhöht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, erhöht, wenn sich der geschätzte Handraddruck erhöht.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass der skalierte Bedienerabsichtswert begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Begrenzen des skalierten Bedienerabsichtswerts umfasst, dass ein Integralanteil des skalierten Bedienerabsichtswerts begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen der skalierten Bedienerabsicht ferner auf einer Fahrzeugtrajektorieinformation basiert.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Fahrzeugtrajektorieinformation einen gemessenen Winkel und/oder einen Drehmomentwert und/oder einen Gierwert umfasst.
Mischlenksteuersystem, umfassend: einen Prozessor; und einen Speicher, der Anweisungen umfasst, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor: einen durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachten Handraddruck schätzt; einen Handraddrehmomenteingang empfängt, der ein durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachtes Handraddrehmoment angibt; einen Soll-Handradwinkel empfängt, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern; einen skalierten Bedienerabsichtswert basierend auf dem geschätzten Handraddruck und dem Handraddrehmoment erzeugt; einen Ausgangsdrehmomentwert basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert erzeugt; und eine Fahrzeugtrajektorie basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv steuert.
System nach Anspruch 9, wobei die Anweisungen ferner bewirken, dass der Prozessor den Ausgangsdrehmomentwert unter Verwendung eines Proportional-Integral-Differential-Regelkreises erzeugt.
System nach Anspruch 9, wobei sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, erhöht, wenn sich eine Differenz zwischen dem Soll-Handradwinkel und dem Handraddrehmoment erhöht.
System nach Anspruch 9, wobei sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, erhöht, wenn sich der geschätzte Handraddruck erhöht.
System nach Anspruch 9, wobei die Anweisungen ferner bewirken, dass der Prozessor den skalierten Bedienerabsichtswert begrenzt.
System nach Anspruch 13, wobei die Anweisungen ferner bewirken, dass der Prozessor den skalierten Bedienerabsichtswert durch Begrenzen eines Integralanteils des skalierten Bedienerabsichtswerts begrenzt.
System nach Anspruch 9, wobei die Anweisungen ferner bewirken, dass der Prozessor die skalierte Bedienerabsicht ferner basierend auf einer Fahrzeugtrajektorieinformation erzeugt.
System nach Anspruch 15, wobei die Fahrzeugtrajektorieinformation einen gemessenen Winkel und/oder einen Drehmomentwert und/oder einen Gierwert umfasst.
Vorrichtung, umfassend: einen Prozessor; und einen Speicher, der Anweisungen umfasst, die bei einer Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass der Prozessor: einen durch einen Bediener auf ein Handrad aufgebrachten Handraddruck schätzt; einen Handraddrehmomenteingang empfängt, der ein durch den Bediener auf das Handrad aufgebrachtes Handraddrehmoment angibt; ein skaliertes Handraddrehmoment basierend auf einem ersten Skalierungsfaktor und dem Handraddrehmoment erzeugt; einen skalierten geschätzten Handraddruck basierend auf einem zweiten Skalierungsfaktor und dem geschätzten Handraddruck erzeugt; einen Soll-Handradwinkel empfängt, der einen Soll-Handradwinkel eines elektrischen Servolenkungssystems angibt, das ausgestaltet ist, um ein entsprechendes Fahrzeug entlang eines definierten Pfads zu steuern; einen skalierten Bedienerabsichtswert basierend auf dem skalierten geschätzten Handraddruck und dem skalierten Handraddrehmoment erzeugt; einen Ausgangsdrehmomentwert basierend auf dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Bedienerabsichtswert erzeugt; und eine Fahrzeugtrajektorie basierend auf dem Ausgangsdrehmomentwert selektiv steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Anweisungen ferner bewirken, dass der Prozessor den Ausgangsdrehmomentwert unter Verwendung eines Proportional-Integral-Differential-Regelkreises erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, erhöht, wenn sich eine Differenz zwischen dem Soll-Handradwinkel und dem skalierten Handraddrehmoment erhöht.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei sich eine Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmomentwert und einem Drehmomentwert, der dem Soll-Handradwinkel entspricht, erhöht, wenn sich der skalierte geschätzte Handraddruck erhöht.