DE102021211073A1

DE102021211073A1 - Verfahren zum Betreiben eines elektromechanisch unterstützten Lenksystems

Info

Publication number: DE102021211073A1
Application number: DE102021211073.8A
Authority: DE
Inventors: Philipp Bergmann; Peter Hambloch
Original assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2021-10-01
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2023-04-06
Also published as: CN115923920A; US20230109469A1

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines elektromechanisch unterstützten Lenksystems eines Kraftfahrzeugs ist beschrieben. Das Lenksystem weist ein Lenkmittel und wenigstens einen elektromechanischen Aktuator auf, wobei der zumindest eine elektromechanische Aktuator drehmomentübertragend mit dem Lenkmittel gekoppelt ist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:- Erfassen eines Zahnstangenkraftsignals, das Informationen über eine auf eine Zahnstange des Lenksystems wirkende Zahnstangenkraft umfasst;- Erfassen eines Fahrermomentsignals, das Informationen über ein vom Fahrer auf das Lenkmittel ausgeübtes Fahrermoment umfasst;- Ermitteln eines gefilterten skalierten Zahnstangenkraftsignals; und- Ermitteln eines Lenkrückmeldungsmoments für den wenigstens einen elektromechanischen Aktuator unter anderem basierend auf dem skalierten Zahnstangenkraftsignal.Ferner sind ein Steuergerät für ein elektromechanisch unterstütztes Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, ein elektromechanisch unterstütztes Lenksystem, sowie ein Computerprogramm beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektromechanisch unterstützten Lenksystems eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät für ein elektromechanisch unterstütztes Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, ein elektromechanisch unterstütztes Lenksystem, sowie ein Computerprogramm.
In elektromechanisch unterstützten Lenksystemen von Kraftfahrzeugen kann das vom Fahrer an einem Lenkmittel, beispielsweise an einem Lenkrad oder an einem Joystick, wahrnehmbare Drehmoment ganz oder teilweise über einen elektromechanischen Aktuator eingestellt werden, der mit dem Lenkmittel gekoppelt ist.
Üblicherweise handelt es sich bei dem elektromechanischen Aktuator um einen Elektromotor, der je nach Gestaltung des Lenksystems auch mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs gekoppelt sein kann.
Bei EPS-Lenksystemen besteht üblicherweise eine mechanische Wirkverbindung zwischen den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs und dem Lenkmittel. Hier kann jedoch das Lenkgefühl über den elektromechanischen Aktuator verändert werden, indem das vom Fahrer am Lenkmittel wahrnehmbare Drehmoment, also ein Lenkrückmeldungsmoment, verändert wird.
Bei Steer-by-Wire Lenksystemen besteht keine mechanische Wirkverbindung zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und dem Lenkmittel. Dem Lenkmittel ist hier ein eigener elektromechanischer Aktuator zugeordnet, der das Lenkrückmeldungsmoment erzeugt. In diesem Fall wird also im Wesentlichen das gesamte vom Fahrer am Lenkmittel wahrnehmbare Drehmoment vom elektromechanischen Aktuator erzeugt.
Eine besondere Herausforderung stellt dabei dar, das Lenkrückmeldungsmoment in allen Fahrsituationen so einzustellen, dass es einerseits für den Fahrer angenehm ist und andererseits Informationen über die Umgebung, beispielsweise über die Beschaffenheit der Straße, und über das Kraftfahrzeug, beispielsweise eine Reaktion des Kraftfahrzeugs auf eine Lenkbewegung, vermittelt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betreiben eines elektromechanisch unterstützten Lenksystems bereitzustellen, das eine verbesserte Einstellung des Lenkrückmeldungsmoments erlaubt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines elektromechanisch unterstützten Lenksystems eines Kraftfahrzeugs. Das Lenksystem weist ein Lenkmittel und wenigstens einen elektromechanischen Aktuator auf, wobei der zumindest eine elektromechanische Aktuator drehmomentübertragend mit dem Lenkmittel gekoppelt ist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

- Erfassen eines Zahnstangenkraftsignals, das Informationen über eine auf eine Zahnstange des Lenksystems wirkende Zahnstangenkraft umfasst;
- Erfassen eines Fahrermomentsignals, das Informationen über ein vom Fahrer auf das Lenkmittel ausgeübtes Fahrermoment umfasst;
- Ermitteln eines gefilterten skalierten Zahnstangenkraftsignals, wobei das erfasste Zahnstangenkraftsignal mittels eines als Hochpassfilter oder Bandpassfilter ausgebildeten Filters gefiltert wird und das resultierende gefilterte Zahnstangenkraftsignal unter anderem in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrermomentsignal skaliert wird, um das gefilterte skalierte Zahnstangenkraftsignal zu ermitteln, oder wobei das erfasste Zahnstangenkraftsignal unter anderem in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrermomentsignal skaliert und das resultierende skalierte Zahnstangenkraftsignal mittels eines als Hochpassfilter oder Bandpassfilter ausgebildeten Filters gefiltert wird, um das gefilterte skalierte Zahnstangenkraftsignal zu ermitteln; und
- Ermitteln eines Lenkrückmeldungsmoments für den wenigstens einen elektromechanischen Aktuator unter anderem basierend auf dem gefilterten skalierten Zahnstangenkraftsignal.

Dabei und im Folgenden ist unter „Erfassen eines Zahnstangenkraftsignals“ zu verstehen, dass das Zahnstangenkraftsignal direkt gemessen und/oder aus anderen gemessenen Größen bestimmt wird, also berechnet wird.
Folglich kann das Zahnstangenkraftsignal mittels eines geeigneten Sensors des Lenksystems direkt gemessen werden. Alternativ oder zusätzlich können andere Größen, beispielsweise eine Motorposition eines Elektromotors, ein Unterstützungsmoment des Elektromotors, ein Lenksäulenmoment, ein Lenkwinkel und/oder eine Zahnstangenposition, mittels geeigneter Sensoren des Lenksystems ermittelt werden, und das Zahnstangenkraftsignal wird aus einer oder mehrerer dieser Größen ermittelt.
Beispielsweise kann das Zahnstangenkraftsignal basierend auf einem mathematischen Modell ermittelt werden, wobei das mathematische Modell einen unteren Teil des Lenksystems beschreibt, welcher die Zahnstange umfasst. Das mathematische Modell kann auf einem physikalischen Ersatzmodell des Kraftfahrzeugs bzw. des unteren Teils des Lenksystems basieren.
Basierend auf einer Messgröße oder mehreren Messgrößen, die mittels eines oder mehrerer Sensoren des Kraftfahrzeugs ermittelt wird bzw. werden, kann das Zahnstangenkraftsignal basierend auf dem mathematischen Modell berechnet werden.
Insbesondere wird basierend auf dem mathematischen Modell ein Beobachter entworfen, welcher unbekannte Größen des mathematischen Modells basierend auf zur Verfügung stehenden Messgrößen ermitteln kann. Mittels des Beobachters können also unbekannte Größen basierend auf der wenigstens einen Messgröße, die mit ohnehin im Lenksystem verbauten Sensoren gemessen werden kann, bestimmt werden.
Denkbar ist es auch, dass mittels eines Kalman-Filters unbekannte Größen des mathematischen Modells basierend auf zur Verfügung stehenden Messgrößen ermittelt werden. Der Kalman-Filter errechnet die unbekannten Größen basierend auf der wenigstens einen Messgröße, die mit ohnehin im Lenksystem verbauten Sensoren gemessen werden kann. Auf diese Weise werden Kosten für die ansonsten notwendige zusätzliche Messsensorik eingespart.
Gleiches gilt für den Begriff „Erfassen eines Fahrermomentsignals“, unter dem zu verstehen ist, dass das Fahrermomentsignal direkt gemessen und/oder aus anderen gemessenen Größen bestimmt wird, also berechnet wird.
Beispielsweise kann das Fahrermomentsignal mittels eines Drehmomentsensors oder eines sogenannten „torque-and-angle sensors“ (TAS-Sensor) direkt gemessen werden, welcher sowohl einen Drehwinkel des Lenkmittels als auch ein auf das Lenkmittel wirkendes Drehmoment ermitteln kann.
Alternativ oder zusätzlich können andere Größen, beispielsweise eine Motorposition eines Elektromotors, ein Lenksäulenmoment, ein Lenkwinkel und/oder eine Zahnstangenposition, mittels geeigneter Sensoren des Lenksystems ermittelt werden, und das Fahrermomentsignal wird aus einer oder mehrerer dieser Größen ermittelt.
Ferner ist unter dem Begriff „skalieren“ zu verstehen, dass die entsprechenden Signale miteinander multipliziert werden.
Das gefilterte skalierte Zahnstangenkraftsignal entspricht also einer Multiplikation des gefilterten Zahnstangenkraftsignals mit einem weiteren Signal, das zumindest auf dem erfassten Fahrermomentsignal basiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf dem Grundgedanken, zur Ermittlung des Lenkrückmeldungsmoments nicht lediglich das Zahnstangenkraftsignal oder das Fahrermomentsignal heranzuziehen, sondern vielmehr eine Kombination der beiden Signale.
Es hat sich herausgestellt, dass das Lenkrückmeldungsmoment sehr präzise in gewünschter Art und Weise eingestellt werden kann, wenn zur Ermittlung des Lenkrückmeldungsmoments das gefilterte Zahnstangenkraftsignal mit dem erfassten Fahrermomentsignal skaliert wird.
Ferner kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens das Lenkrückmeldungsmoment innerhalb einer kurzen Zeitspanne ermittelt werden, d.h. das erfindungsgemäße Verfahren weist eine verbesserte Verarbeitungsgeschwindigkeit auf, da zur Ermittlung des Lenkrückmeldungsmoments auch ausschließlich interne Größen bzw. Messgrößen des Lenksystems verwendet werden können.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine präzise Rückmeldung an den Fahrer über die Umgebung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise über eine Beschaffenheit der Straße, und über das Kraftfahrzeug selbst gegeben werden, insbesondere über eine Reaktion des Kraftfahrzeugs auf eine Lenkbewegung.
Des Weiteren können dynamische Anteile des gefilterten Zahnstangenkraftsignals durch die Skalierung in Abhängigkeit vom Fahrermomentsignal passend auf das fahrdynamische Verhalten einer Vorderachse eines Kraftfahrzeugs eingestellt werden.
Der Hochpassfilter bzw. der Bandpassfilter ist dazu eingerichtet, einen bestimmten Frequenzbereich des Zahnstangenkraftsignals auszufiltern, also zu entfernen.
Bei dem bestimmten Frequenzbereich handelt es sich beispielsweise um einen Frequenzbereich, welcher unterhalb einer Resonanzfrequenz des Lenksystems, insbesondere eines Lenkgetriebes, liegt. Dementsprechend hat der Hochpassfilter oder der Bandpassfilter einen Durchlassbereich oberhalb der Resonanzfrequenz.
Die Resonanzfrequenz liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 10 Hz und 20 Hz.
Bei dem Lenkmittel kann es sich beispielsweise um ein Lenkrad oder um einen Joystick handeln.
Das Lenkrückmeldungsmoment für den wenigstens einen elektromechanischen Aktuator kann in nachfolgenden Lenkgefühlfunktionen (z.B. Basislenkmoment, aktive Rückstellung, Dämpfung etc.) ermittelt werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Geschwindigkeitssignal erfasst, das Informationen über eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs umfasst, wobei das Lenkrückmeldungsmoment zusätzlich in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitssignal ermittelt wird. Das Lenkrückmeldungsmoment wird also zumindest in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitssignal und von dem gefilterten skalierten Zahnstangenkraftsignal ermittelt. Anders ausgedrückt kann das Lenkrückmeldungsmoment an die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs angepasst werden, sodass bei jeder Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eine passende und für den Fahrer angenehme Rückmeldung über die Umgebung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise über eine Beschaffenheit der Straße, und über das Kraftfahrzeug selbst, insbesondere über eine Reaktion des Kraftfahrzeugs auf eine Lenkbewegung, gegeben wird. Das tatsächlich bereitgestellte Lenkrückmeldungsmoment hängt also von der Geschwindigkeit des Kraftahrzeugs ab, weshalb es auch als geschwindigkeitsabhängig bezeichnet werden kann.
Beispielsweise wird mit steigender Geschwindigkeit der Betrag der Skalierung des Lenkrückmeldungsmoments mit dem Geschwindigkeitssignal geringer. Die Amplitude der hochfrequenten Anteile des Zahnstangenkraftsignals nimmt mit steigender Geschwindigkeit zu, sodass über eine geschwindigkeitsabhängige Skalierung des Zahnstangenkraftsignals die Rückmeldung an den Fahrer über die Fahrbahnbeschaffenheit nach Bedarf eingestellt werden kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Geschwindigkeitssignal mit dem Fahrermomentsignal überlagert, um ein geschwindigkeitsabhängiges Fahrermomentsignal zu ermitteln, insbesondere wobei das gefilterte Zahnstangenkraftsignal und/oder das erfasste Zahnstangenkraftsignal mit dem geschwindigkeitsabhängigen Fahrermomentsignal skaliert wird, um das gefilterte skalierte Zahnstangenkraftsignal zu erhalten. Anders ausgedrückt werden also zunächst das Geschwindigkeitssignal und das Fahrermomentsignal miteinander kombiniert, insbesondere miteinander multipliziert. Das resultierende geschwindigkeitsabhängige Fahrermomentsignal enthält Informationen über das vom Fahrer auf das Lenkmittel ausgeübte Fahrermoment sowie Informationen über die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.
Das gefilterte Zahnstangenkraftsignal wird also in Abhängigkeit vom Fahrermoment und von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs skaliert. Alternativ oder zusätzlich kann das erfasste Zahnstangenkraftsignal in Abhängigkeit vom Fahrermoment und von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs skaliert und dann mittels des Filters gefiltert werden.
Da das Lenkrückmeldungsmoment basierend auf dem gefilterten skalierten Zahnstangenkraftsignal ermittelt wird, wird das Lenkrückmeldungsmoment also unter Berücksichtigung des erfassten Zahnstangenkraftsignals, des Geschwindigkeitssignals und des Fahrermomentsignals ermittelt. Dadurch wird bei jeder Geschwindigkeit und für jede Lenkbewegung das passende Lenkrückmeldungsmoment bereitgestellt.
Dabei und im Folgenden ist unter dem Begriff „überlagern“ zu verstehen, dass die entsprechenden Signale addiert oder multipliziert werden.
Dementsprechend kann das geschwindigkeitsabhängige Fahrermomentsignal einer Summe aus dem Geschwindigkeitssignal und dem Fahrermomentsignal oder einem Produkt des Geschwindigkeitssignals und des Fahrermomentsignals entsprechen.
Insbesondere entspricht das geschwindigkeitsabhängige Fahrermomentsignal einem Produkt des Geschwindigkeitssignals und des Fahrermomentsignals.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das erfasste Zahnstangenkraftsignal mittels eines Tiefpassfilters gefiltert, wodurch ein tiefpassgefiltertes Zahnstangenkraftsignal erhalten wird, wobei das Lenkrückmeldungsmoment in Abhängigkeit von dem tiefpassgefilterten Zahnstangenkraftsignal ermittelt wird. Dementsprechend werden über das tiefpassgefilterte Zahnstangenkraftsignal auch niederfrequente Anteile der Zahnstangenkraft bei der Ermittlung des Lenkrückmeldungsmoments berücksichtigt.
Allgemein ausgedrückt ist der Tiefpassfilter dazu eingerichtet, einen bestimmten Frequenzbereich des Zahnstangenkraftsignals auszufiltern, also zu entfernen.
Bei dem bestimmten Frequenzbereich handelt es sich beispielsweise um einen Frequenzbereich, welcher oberhalb einer Resonanzfrequenz des Lenksystems, insbesondere eines Lenkgetriebes, liegt. Dementsprechend hat der Tiefpassfilter einen Durchlassbereich unterhalb der Resonanzfrequenz.
Die Resonanzfrequenz liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 10 Hz und 20 Hz.
Der Einfluss der niederfrequenten und der hochfrequenten Anteile der Zahnstangenkraft auf das Lenkrückmeldungsmoment kann separat voneinander eingestellt werden, beispielsweise indem die niederfrequenten Anteile anders gewichtet werden als die hochfrequenten Anteile. Auf diese Weise kann ein natürlich wirkendes Hystereseverhalten des Lenkrückmeldungsmoments erreicht werden.
Insbesondere wird das tiefpassgefilterte Zahnstangenkraftsignal mit dem Geschwindigkeitssignal überlagert, wobei das Lenkrückmeldungsmoment basierend auf dem überlagerten Signal aus dem tiefpassgefiltertem Zahnstangenkraftsignal und dem Geschwindigkeitssignal ermittelt wird. Insbesondere wird also der Einfluss von niederfrequenten Komponenten der Zahnstangenkraft geschwindigkeitsabhängig skaliert und bei der Ermittlung des Lenkrückmeldungsmoments berücksichtigt. Auf diese Weise wird bei jeder Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eine passende und für den Fahrer angenehme Rückmeldung über die Umgebung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise über eine Beschaffenheit der Straße, und über das Kraftfahrzeug selbst gegeben, insbesondere über eine Reaktion des Kraftfahrzeugs auf eine Lenkbewegung.
Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass basierend auf einem Kraftfahrzeugmodell ein modellbasiertes Zahnstangenkraftsignal ermittelt wird, wobei das Lenkrückmeldungsmoment in Abhängigkeit von dem modellbasierten Zahnstangenkraftsignal ermittelt wird. Das Kraftfahrzeugmodell kann ein mathematisches Modell des Kraftfahrzeugs oder von Teilen des Kraftfahrzeugs sein, wobei das mathematische Modell auf einem physikalischen Ersatzmodell des Kraftfahrzeugs basieren kann. Basierend auf einer Messgröße oder mehreren Messgrößen, die mittels eines oder mehrerer Sensoren des Kraftfahrzeugs ermittelt wird bzw. werden, kann das modellbasierte Zahnstangenkraftsignal basierend auf dem mathematischen Modell berechnet werden.
Insbesondere wird basierend auf dem mathematischen Modell ein Beobachter entworfen, welcher unbekannte Größen des mathematischen Modells basierend auf zur Verfügung stehenden Messgrößen ermitteln kann. Mittels des Beobachters können also unbekannte Größen basierend auf der wenigstens einen Messgröße bestimmt werden, die mit ohnehin im Lenksystem verbauten Sensoren gemessen werden kann.
Denkbar ist es auch, dass mittels eines Kalman-Filters unbekannte Größen des mathematischen Modells basierend auf zur Verfügung stehenden Messgrößen ermittelt werden. Der Kalman-Filter errechnet die unbekannten Größen basierend auf der wenigstens einen Messgröße, die mit ohnehin im Lenksystem verbauten Sensoren gemessen werden kann. Auf diese Weise werden Kosten für die ansonsten notwendige zusätzliche Messsensorik eingespart.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das modellbasierte Zahnstangenkraftsignal mit dem Geschwindigkeitssignal überlagert wird, wobei das Lenkrückmeldungsmoment unter anderem basierend auf dem überlagerten Signal aus dem modellbasierten Zahnstangenkraftsignal und dem Geschwindigkeitssignal ermittelt wird. Insbesondere wird das modellbasierte Zahnstangenkraftsignal mit dem Geschwindigkeitssignal multipliziert, also skaliert.
Beispielsweise werden das skalierte Zahnstangenkraftsignal und das modellbasierte Zahnstangenkraftsignal je nach Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unterschiedlich gewichtet. Insbesondere nimmt ein Gewichtungsfaktor, der beim modellbasierten Zahnstangenkraftsignal verwendet wird, mit steigender Geschwindigkeit zu, während ein Gewichtungsfaktor, der beim skalierten Zahnstangenkraftsignal verwendet wird, mit steigender Geschwindigkeit abnimmt. Die entsprechenden Gewichtungsfaktoren können angewandt werden, wenn das skalierte Zahnstangenkraftsignal und/oder das modellbasierte Zahnstangenkraftsignal berechnet werden.
Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch ein Steuergerät für ein elektromechanisch unterstütztes Lenksystem eines Kraftfahrzeugs. Das Lenksystem weist ein Lenkmittel sowie eine elektromechanische Lenkunterstützung mit zumindest einem elektromechanischen Aktuator auf. Der zumindest eine elektromechanische Aktuator ist drehmomentübertragend mit dem Lenkmittel gekoppelt. Das Steuergerät ist dazu ausgebildet, das Lenksystem dazu zu veranlassen, ein oben beschriebenes Verfahren durchzuführen.
Hinsichtlich der Vorteile und weiteren Eigenschaften des Steuergeräts wird auf die obigen Erläuterungen bezüglich des Verfahrens verwiesen, welche ebenso für das Steuergerät gelten und umgekehrt.
Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch ein elektromechanisch unterstütztes Lenksystem. Das elektromechanisch unterstützte Lenksystem weist ein oben beschriebenes Steuergerät, ein Lenkmittel und eine elektromechanische Lenkunterstützung auf. Die elektromechanische Lenkunterstützung weist zumindest einen elektromechanischen Aktuator auf, der drehmomentübertragend mit dem Lenkmittel gekoppelt ist.
Hinsichtlich der Vorteile und weiteren Eigenschaften des elektromechanisch unterstützten Lenksystems wird auf die obigen Erläuterungen bezüglich des Verfahrens verwiesen, welche ebenso für das elektromechanisch unterstützte Lenksystem gelten und umgekehrt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das elektromechanisch unterstützte Lenksystem als EPS-Lenksystem oder als Steer-by-Wire Lenksystem ausgebildet.
Ist das Lenksystem als EPS-Lenksystem ausgebildet, so besteht eine mechanische Wirkverbindung zwischen dem Lenkmittel und Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs. Durch die mechanische Wirkverbindung wird in gewissem Maße eine natürliche Rückmeldung über die Umgebung und/oder das Verhalten des Kraftfahrzeugs auf das Lenkmittel übertragen. Mit dem oben beschriebenen Verfahren wird diese natürliche Rückmeldung in vordefinierter Art und Weise abgeändert, um in allen Fahrsituationen eine optimale Lenkrückmeldung zu generieren.
Ist das Lenksystem als Steer-by-Wire Lenksystem ausgebildet, so besteht keine mechanische Wirkverbindung zwischen dem Lenkmittel und Rädern des Kraftfahrzeugs, weswegen auch die oben beschriebene natürliche Rückmeldung entfällt. In dieser Variante wird also mittels des oben beschriebenen Verfahrens im Wesentlichen die gesamte Lenkrückmeldung vom elektromechanischen Aktuator erzeugt. Dadurch wird trotz der fehlenden mechanischen Verbindung eine realistische und optimale Lenkrückmeldung erzeugt.
Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die dazu ausgebildet sind, das oben beschriebene Lenksystem dazu zu veranlassen, ein oben beschriebenes Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Recheneinheit des Steuergeräts des Lenksystems ausgeführt wird.
Hinsichtlich der Vorteile und weiteren Eigenschaften des Computerprogramms wird auf die obigen Erläuterungen bezüglich des Verfahrens verwiesen, welche ebenso für das Computerprogramm gelten und umgekehrt.
Unter „Programmcodemitteln“ sind dabei und im Folgenden computerausführbare Instruktionen in Form von Programmcode und/oder Programmcodemodulen in kompilierter und/oder in unkompilierter Form zu verstehen, die in einer beliebigen Programmiersprache und/oder in Maschinensprache vorliegen können.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In diesen zeigen:

- 1 (a) bis (f) in einer schematischen Schrägansicht verschiedene Varianten eines erfindungsgemäßen elektromechanisch unterstützen Lenksystems;
- 2 in einer schematischen Schrägansicht eine Steer-by-wire Variante des erfindungsgemäßen elektromechanisch unterstützten Lenksystems; und
- 3 schematisch ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Ablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In 1 (a) ist schematisch ein Lenksystem 10 für ein Kraftfahrzeug gezeigt, wobei das Lenksystem 10 ein Getriebe 12 aufweist und als elektromechanisch unterstütztes Lenksystem mit Lenksäulenunterstützung (englisch: „column drive EPS“) ausgeführt ist.
Das Lenksystem 10 weist ein Lenkrad 14 auf, das über einen oberen Teil einer Lenksäule 15 und über eine Lenkzwischenwelle 16 mit einem ersten Ritzel 18 verbunden ist. Das erste Ritzel 18 kämmt mit einer Zahnstange 20, sodass diese durch ein Drehmoment beaufschlagt wird.
An der Lenksäule 15 ist ein Drehmoment- und/oder Lenkwinkelsensor 22 angeordnet, der dazu ausgebildet ist, Lenkmomente und/oder einen Lenkwinkel zu messen. Insbesondere handelt es sich also um einen Lenkmoment- und Lenkwinkelsensor, welcher im Englischen auch als „torque and angle sensor (TAS)“ bezeichnet wird, und zusätzlich zum Lenkmoment einen Lenkwinkel bereitstellen kann.
Ferner ist ein Elektromotor 24 vorgesehen, der mit dem Getriebe 12 drehmomentübertragend verbunden ist.
Wie in 1 (a) angedeutet ist, kann das Getriebe 12 in unterschiedlicher Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Schneckengetriebe, als Stirnradgetriebe oder als Kegelradgetriebe.
Über das Getriebe 12 wird in jedem Fall zumindest ein Drehmoment, das vom Elektromotor 24 bereitgestellt wird, zur Ausführung einer Lenkbewegung auf die Lenkzwischenwelle 16 übertragen.
Der Elektromotor 24 ist mit einem Steuergerät 26 des Lenksystems 10 signalübertragend verbunden, das in den 1(a) bis (f) jeweils nur schematisch angedeutet ist.
Das Steuergerät 26 ist dazu ausgebildet, basierend auf Messdaten aus dem Lenksystem 10 zumindest ein aufzubringendes Drehmoment zu ermitteln und entsprechende Steuerbefehle an den Elektromotor 24 zu übermitteln, sodass der Elektromotor 24 zumindest das aufzubringende Drehmoment bereitstellt.
Das Steuergerät 26 ist ferner dazu ausgebildet, das Kraftfahrzeug wenigstens teilweise automatisch, insbesondere vollautomatisch, zu steuern, insbesondere zu lenken. In diesem Fall wird also vom Elektromotor 24 nicht lediglich ein Unterstützungsmoment, sondern vielmehr das komplette zur Steuerung bzw. Lenkung des Kraftfahrzeugs notwendige Drehmoment bereitgestellt.
Das in 1 (b) gezeigte Lenksystem 10 unterscheidet sich von dem in 1 (a) gezeigten dahingehend, dass der Elektromotor 24 über das Getriebe 12 nicht mit der Lenkzwischenwelle 16, sondern mit dem ersten Ritzel 18 drehmomentübertragend verbunden ist. Das Lenksystem 10 weist also einen einfachen Ritzelantrieb auf, was im Englischen auch als „single pinion EPS“ bezeichnet wird.
Das in 1(c) gezeigte Lenksystem 10 weist ein zweites Ritzel 18' auf, das mit der Zahnstange 20 in kämmendem Eingriff steht. Der Elektromotor 24 ist über das Getriebe 12 mit dem zweiten Ritzel 18' drehmomentübertragend verbunden. Bei dem Lenksystem 10 handelt es sich in diesem Fall also um ein Lenksystem mit Doppelritzel, was im Englischen auch als „dual pinion EPS“ bezeichnet wird.
In den 1(d) bis 1 (f) sind weitere mögliche Ausgestaltungen des elektromechanisch unterstützten Lenksystems 10 gezeigt.
Genauer gesagt zeigt 1(d) ein Lenksystem 10 mit konzentrischem Zahnstangenantrieb über eine Kugelumlaufmutter 27. Der Elektromotor 24 ist hier direkt an der Zahnstange 20 angeordnet und beaufschlagt die Zahnstange 20 über die Kugelumlaufmutter 27 mit dem Unterstützungsmoment.
1(e) zeigt einen Antrieb, bei dem das Getriebe 12 als Kegelradgetriebe ausgebildet ist, und bei dem an der Zahnstange 20 eine Kugelumlaufmutter 27 angebracht ist. Der Elektromotor 24 beaufschlagt die Zahnstange 20 über das Getriebe 12 und die Kugelumlaufmutter 27 mit dem Unterstützungsmoment.
1(f) zeigt einen Riementrieb 12' mit einer an der Zahnstange 20 angebrachten Kugelumlaufmutter 27. Ein vom Elektromotor 24 aufgebrachtes Unterstützungsmoment wird über einen Riemen des Riementriebs 12' auf die Kugelumlaufmutter 27 und über diese auf die Zahnstange 20 übertragen.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Lenksystems 10. Das Lenksystem 10 ist hier als Steer-by-wire Lenksystem ausgebildet, d.h. es besteht keine mechanische Wirkverbindung zwischen dem Lenkrad 14 und der Zahnstange 20. Vielmehr ermittelt der Lenkwinkelsensor 22 einen Lenkwinkel und übermittelt dieses an das Steuergerät 26. Das Steuergerät 26 steuert den Elektromotor 24, der im in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel über einen Riementrieb mit der Zahnstange 20 verbunden ist, zur Erzeugung eines zur Steuerung bzw. Lenkung des Kraftfahrzeugs notwendigen Drehmoments an. Außerdem weist das Lenksystem 10 hier einen Lenkradaktuator 24' auf, welcher das Lenkrad 14 mit einem Drehmoment beaufschlagen kann, beispielsweise, um eine Fahrbahnrückmeldung zu erzeugen.
Der Elektromotor 24 muss jedoch nicht über einen Riementrieb mit der Zahnstange 20 verbunden sein. Vielmehr kann der Elektromotor 24 über ein beliebiges, geeignetes Getriebe mit der Zahnstange verbunden sein, beispielsweise über einen Schneckentrieb.
Das elektromechanisch unterstützte Lenksystem 10 ist dazu ausgebildet, ein im Folgenden anhand der 3 beschriebenes Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems 10 durchzuführen.
Genauer gesagt umfasst das Steuergerät 26 ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die dazu ausgebildet sind, das Lenksystem 10 dazu zu veranlassen, das im Folgenden beschriebene Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Recheneinheit bzw. einem Prozessor des Steuergeräts 26 des Lenksystems 10 ausgeführt wird.
Unter „Programmcodemitteln“ sind dabei und im Folgenden computer-ausführbare Instruktionen in Form von Programmcode und/oder Programmcode-modulen in kompilierter und/oder in unkompilierter Form zu verstehen, die in einer beliebigen Programmiersprache und/oder in Maschinensprache vorliegen können.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems mit entsprechenden Anpassungen in Lenksystemen 10 gemäß 1 (a) bis (f) sowie gemäß der 2 durchgeführt werden kann.
3 zeigt ein Blockdiagramm zur Illustration des Verfahrens.
Ein Zahnstangenkraftsignal F_RF,s, ein Fahrermomentsignal T_DR und ein Geschwindigkeitssignal v werden erfasst. Außerdem wird ein modellbasiertes Zahnstangenkraftsignal F_RF,m ermittelt.
Dabei umfassen das Zahnstangenkraftsignal F_RF,s und das modellbasierte Zahnstangenkraftsignal F_RF,m jeweils Informationen über eine auf die Zahnstange 20 wirkende Zahnstangenkraft.
Das Fahrermomentsignal umfasst Informationen über ein vom Fahrer auf das Lenkrad 14 ausgeübtes Fahrermoment, also beispielsweise über ein Drehmoment, mit dem der Fahrer das Lenkrad 14 beaufschlagt.
Das Geschwindigkeitssignal v umfasst Informationen über die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Es kann beispielsweise aus einem CAN-Signal eines entsprechenden Bussystems des Kraftfahrzeugs ausgelesen werden.
Dabei und im Folgenden ist unter „erfassen“ zu verstehen, dass das entsprechende Signal direkt gemessen und/oder aus anderen gemessenen Größen bestimmt wird, also berechnet wird.
Das Zahnstangenkraftsignal F_RF,s kann also direkt gemessen oder aus anderen Messgrößen bestimmt werden.
Beispielsweise wird eine Motorposition des Elektromotors 24 bzw. 24`, ein Unterstützungsmoment des Elektromotors 24, ein Lenksäulenmoment, ein Lenkwinkel und/oder eine Zahnstangenposition mittels geeigneter Sensoren des Lenksystems 10 ermittelt und das Zahnstangenkraftsignal F_RF,s wird aus einer oder mehrerer dieser Größen ermittelt.
Insbesondere wird basierend auf einem mathematischen Modell eines unteren Teils des Lenksystems 10 ein Beobachter entworfen, wobei der untere Teil des Lenksystems 10 die Zahnstange 20 umfasst.
Das mathematische Modell kann dabei auf einem physikalischen Ersatzmodell basieren, mittels dem der untere Teil des Lenksystem 10 modelliert wird.
Mittels des Beobachters können unbekannte Größen des mathematischen Modells basierend auf verfügbaren Messgrößen bestimmt werden, die mit ohnehin im Lenksystem 10 verbauten Sensoren gemessen werden können.
Mittels des Beobachters kann also das Zahnstangenkraftsignal F_RF,s basierend auf verfügbaren Messgrößen ermittelt werden, auch wenn nicht alle dafür notwendigen Größen des mathematischen Modells gemessen werden können.
Analog dazu kann das Fahrermomentsignal F_DR direkt gemessen oder basierend auf anderen Messgrößen bestimmt werden.
Beispielsweise kann das Fahrermomentsignal F_DR mittels des Drehmoment- und/oder Lenkwinkelsensors 22 direkt gemessen werden.
Alternativ oder zusätzlich können andere Größen, beispielsweise eine Motorposition des Elektromotors 24 bzw. 24`, ein Lenksäulenmoment, ein Lenkwinkel und/oder eine Zahnstangenposition, mittels geeigneter Sensoren des Lenksystems 10 ermittelt werden, und das Fahrermomentsignal T_DR wird aus einer oder mehrerer dieser Größen ermittelt.
Das modellbasierte Zahnstangenkraftsignal F_RF,m wird basierend auf einem Kraftfahrzeugmodell ermittelt. Das Kraftfahrzeugmodell kann ein mathematisches Modell des Kraftfahrzeugs oder von Teilen des Kraftfahrzeugs sein, wobei das mathematische Modell auf einem physikalischen Ersatzmodell des Kraftfahrzeugs basieren kann.
Basierend auf einer Messgröße oder mehreren Messgrößen, die mittels eines oder mehrerer Sensoren des Kraftfahrzeugs ermittelt wird bzw. werden, kann das modellbasierte Zahnstangenkraftsignal F_RF,m basierend auf dem mathematischen Modell des Kraftfahrzeugs berechnet werden.
Optional wird basierend auf dem mathematischen Modell ein weiterer Beobachter entworfen, welcher unbekannte Größen des mathematischen Modells basierend auf zur Verfügung stehenden Messgrößen ermitteln kann. Mittels des weiteren Beobachters können also unbekannte Größen basierend auf Messgrößen bestimmt werden, die mit ohnehin im Lenksystem 10 verbauten Sensoren gemessen werden können.
Mittels des weiteren Beobachters kann also das modellbasierte Zahnstangenkraftsignal F_RF,m basierend auf verfügbaren Messgrößen ermittelt werden, auch wenn nicht alle dafür notwendigen Größen des mathematischen Modells des Kraftfahrzeugs gemessen werden können.
Das erfasste Zahnstangenkraftsignal F_RF,s wird mittels eines im gezeigten Ausführungsbeispiel als Hochpassfilter ausgebildeten Filters 28 gefiltert, wodurch ein gefiltertes Zahnstangenkraftsignal F_RF,HP erhalten wird. Alternativ zum Hochpassfilter kann der Filter 28 auch ein Bandpassfilter sein.
Allgemein ausgedrückt ist der Filter 28, also der Hochpassfilter bzw. der Bandpassfilter, dazu eingerichtet, einen bestimmten Frequenzbereich des Zahnstangenkraftsignals F_RF,s auszufiltern, also zu entfernen.
Bei dem bestimmten Frequenzbereich handelt es sich beispielsweise um einen Frequenzbereich, welcher eine Resonanzfrequenz des Lenksystems 10, insbesondere des Lenkgetriebes 12 bzw. 12' umfasst.
Anders ausgedrückt werden also mittels des Filters 28, also des Hochpassfilters oder des Bandpassfilters, Anteile des Zahnstangenkraftsignals F_RF,s ausgefiltert, welche unterhalb der Resonanzfrequenz liegen.
Die Resonanzfrequenz liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 10 Hz und 20 Hz.
Dementsprechend hat der Filter 28, also der Hochpassfilter oder der Bandpassfilter, beispielsweise einen Durchlassbereich oberhalb der Resonanzfrequenz.
Das erfasste Zahnstangenkraftsignal F_RF,s wird parallel dazu mittels eines Tiefpassfilters 30 gefiltert, wodurch ein tiefpassgefiltertes Zahnstangenkraftsignal F_RF,TP erhalten wird.
Allgemein ausgedrückt ist der Tiefpassfilter 30 dazu eingerichtet, einen bestimmten Frequenzbereich des Zahnstangenkraftsignals F_RF,s auszufiltern, also zu entfernen.
Bei dem bestimmten Frequenzbereich handelt es sich beispielsweise um einen Frequenzbereich, welcher eine Resonanzfrequenz des Lenksystems 10, insbesondere des Lenkgetriebes 12 bzw. 12' umfasst.
Anders ausgedrückt werden also mittels des Tiefpassfilters 30 Anteile des Zahnstangenkraftsignals F_RF,s ausgefiltert, welche oberhalb der Resonanzfrequenz liegen.
Die Resonanzfrequenz liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 10 Hz und 20 Hz.
Dementsprechend hat der Tiefpassfilter 30 einen Durchlassbereich unterhalb der Resonanzfrequenz.
Das erfasste Fahrermoment T_DR wird mit dem Geschwindigkeitssignal überlagert, genauer gesagt skaliert, wodurch ein geschwindigkeitsabhängiges Fahrermomentsignal T_DR,v erhalten wird.
Dabei kann das erfasste Fahrermomentsignal T_DR mit einer ersten Gewichtungsfunktion 32 multipliziert werden. Beispielsweise nimmt der Wert der ersten Gewichtungsfunktion 32 mit zunehmendem Fahrermoment zu.
Das Geschwindigkeitssignal v kann mit einer zweiten Gewichtungsfunktion 34 multipliziert werden. Beispielsweise nimmt der Wert der zweiten Gewichtungsfunktion 34 mit zunehmender Geschwindigkeit ab.
Wie in 3 illustriert ist, enthält das resultierende geschwindigkeitsabhängige Fahrermomentsignal T_DR,v Informationen über das vom Fahrer auf das Lenkrad 14 ausgeübte Fahrermoment T_DR sowie Informationen über die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.
Das gefilterte Zahnstangenkraftsignal F_RF,HP wird mit dem geschwindigkeitsabhängigen Fahrermomentsignal T_DR,v skaliert, wodurch ein gefiltertes skaliertes Zahnstangenkraftsignal F_RF,sc erhalten wird.
Das skalierte Zahnstangenkraftsignal enthält folglich Informationen über einen hochfrequenten Anteil der Zahnstangenkraft, das Fahrermoment, und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.
Es sei darauf hingewiesen, dass das erfasste Zahnstangenkraftsignal F_RF,s auch zunächst mit geschwindigkeitsabhängigen Fahrermomentsignal T_DR,v skaliert werden kann, wobei das resultierende skalierte Zahnstangenkraftsignal dann mittels des Filters 28 gefiltert wird, um das gefilterte skalierte Zahnstangenkraftsignal F_RF,sc zu erhalten. Die Reihenfolge der Skalierung und Filterung kann also auch umgedreht werden.
Das modellbasierte Zahnstangenkraftsignal F_RF,m wird mit dem Geschwindigkeitssignal v skaliert, d.h. multipliziert, wodurch ein modellbasiertes geschwindigkeitsabhängiges Zahnstangenkraftsignal F_RF,m,v erhalten wird.
Dabei kann das Geschwindigkeitssignal v zuvor mit einer dritten Gewichtungsfunktion 36 multipliziert werden, insbesondere wobei die dritte Gewichtungsfunktion 36 mit zunehmender Geschwindigkeit zunimmt, wie in 3 beispielhaft angedeutet ist.
Außerdem wird das tiefpassgefilterte Zahnstangenkraftsignal F_RF,TP mit dem Geschwindigkeitssignal v überlagert, wodurch ein tiefpassgefiltertes geschwindigkeitsabhängiges Zahnstangenkraftsignal F_RF,TP,v erhalten wird. Genauer gesagt wird das tiefpassgefilterte Zahnstangenkraftsignal F_RF,TP mit dem Geschwindigkeitssignal v skaliert, d.h. multipliziert.
Dabei kann das Geschwindigkeitssignal v zuvor gewichtet worden sein, beispielsweise mit der dritten Gewichtungsfunktion 36 und der vierten Gewichtungsfunktion („1-s“ in 3).
Das gefilterte skalierte Zahnstangenkraftsignal F_RF,sc das modellbasierte geschwindigkeitsabhängige Zahnstangenkraftsignal F_RF,m,v und das tiefpassgefilterte geschwindigkeitsabhängige Zahnstangenkraftsignal F_RF,TP,v werden addiert, wodurch ein kombiniertes Zahnstangenkraftsignal F_RF,c erhalten wird.
Basierend auf dem kombinierten Zahnstangenkraftsignal F_RF,c wird in nachfolgenden Lenkgefühlfunktionen (beispielsweise Basislenkmoment, aktive Rückstellung, Dämpfung etc.) vom Steuergerät 26 ein Lenkrückmeldungsmoment für den Elektromotor 24 bzw. 24' ermittelt.
Bei EPS-Lenksystemen, wie sie in 1 (a) bis (f) dargestellt sind, besteht eine mechanische Wirkverbindung zwischen den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs und dem Lenkrad 14. Hier kann jedoch das Lenkgefühl über den Elektromotor 24 verändert werden, indem das vom Fahrer am Lenkmittel wahrnehmbare Drehmoment, also das Lenkrückmeldungsmoment, verändert wird.
Bei in 2 dargestellten Steer-by-Wire Lenksystemen besteht keine mechanische Wirkverbindung zwischen den Rädern des Kraftfahrzeugs und dem Lenkrad 14. Dem Lenkrad 14 ist hier ein eigener Elektromotor 24' zugeordnet, der das Lenkrückmeldungsmoment erzeugt. In diesem Fall wird also im Wesentlichen das gesamte vom Fahrer am Lenkmittel wahrnehmbare Drehmoment vom Elektromotor 24' erzeugt.
Unabhängig von der Art des Lenksystems kann mittels des oben beschriebenen Verfahrens in jeder Fahrsituation, insbesondere für jede Fahrzeuggeschwindigkeit, eine passende und für den Fahrer angenehme Lenkrückmeldung gegeben werden.
Die Lenkrückmeldung gibt dem Fahrer beispielsweise Informationen über eine Reaktion des Kraftfahrzeugs auf eine Lenkbewegung. Alternativ oder zusätzlich gibt die Lenkrückmeldung dem Fahrer Informationen über die Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere über die Beschaffenheit der Straße, auf der das Kraftfahrzeug fährt. Dementsprechend können über die Lenkrückmeldung, falls gewünscht, auch Nutzinformationen und/oder Störinformationen über die Fahrbahnbeschaffenheit an den Fahrer übermittelt werden.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines elektromechanisch unterstützten Lenksystems (10) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Lenksystem (10) ein Lenkmittel (14) und wenigstens einen elektromechanischen Aktuator (24; 24`) aufweist, wobei der zumindest eine elektromechanische Aktuator (24; 24`) drehmomentübertragend mit dem Lenkmittel (14) gekoppelt ist, mit den folgenden Schritten: - Erfassen eines Zahnstangenkraftsignals, das Informationen über eine auf eine Zahnstange des Lenksystems wirkende Zahnstangenkraft umfasst; - Erfassen eines Fahrermomentsignals, das Informationen über ein vom Fahrer auf das Lenkmittel ausgeübtes Fahrermoment umfasst; - Ermitteln eines gefilterten skalierten Zahnstangenkraftsignals, wobei das erfasste Zahnstangenkraftsignal mittels eines als Hochpassfilter oder Bandpassfilter ausgebildeten Filters (28) gefiltert wird und das resultierende gefilterte Zahnstangenkraftsignal unter anderem in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrermomentsignal skaliert wird, um das gefilterte skalierte Zahnstangenkraftsignal zu ermitteln, oder wobei das erfasste Zahnstangenkraftsignal unter anderem in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrermomentsignal skaliert und das resultierende skalierte Zahnstangenkraftsignal mittels eines als Hochpassfilter oder Bandpassfilter ausgebildeten Filters (28) gefiltert wird, um das gefilterte skalierte Zahnstangenkraftsignal zu ermitteln; und - Ermitteln eines Lenkrückmeldungsmoments für den wenigstens einen elektromechanischen Aktuator (24; 24`) unter anderem basierend auf dem gefilterten skalierten Zahnstangenkraftsignal.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Geschwindigkeitssignal erfasst wird, das Informationen über eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs umfasst, und wobei das Lenkrückmeldungsmoment zusätzlich in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitssignal ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Geschwindigkeitssignal mit dem Fahrermomentsignal überlagert wird, um ein geschwindigkeitsabhängiges Fahrermomentsignal zu ermitteln, insbesondere wobei das gefilterte Zahnstangenkraftsignal und/oder das erfasste Zahnstangenkraftsignal mit dem geschwindigkeitsabhängigen Fahrermomentsignal skaliert wird, um das gefilterte skalierte Zahnstangenkraftsignal zu erhalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erfasste Zahnstangenkraftsignal mittels eines Tiefpassfilters (30) gefiltert wird, wodurch ein tiefpassgefiltertes Zahnstangenkraftsignal erhalten wird, und wobei das Lenkrückmeldungsmoment in Abhängigkeit von dem tiefpassgefilterten Zahnstangenkraftsignal ermittelt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 4, wobei das tiefpassgefilterte Zahnstangenkraftsignal mit dem Geschwindigkeitssignal überlagert wird, und wobei das Lenkrückmeldungsmoment basierend auf dem überlagerten Signal aus dem tiefpassgefiltertem Zahnstangenkraftsignal und dem Geschwindigkeitssignal ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei basierend auf einem Kraftfahrzeugmodell ein modellbasiertes Zahnstangenkraftsignal ermittelt wird, und wobei das Lenkrückmeldungsmoment in Abhängigkeit von dem modellbasierten Zahnstangenkraftsignal ermittelt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 6, wobei das modellbasierte Zahnstangenkraftsignal mit dem Geschwindigkeitssignal überlagert wird, und wobei das Lenkrückmeldungsmoment unter anderem basierend auf dem überlagerten Signal aus dem modellbasierten Zahnstangenkraftsignal und dem Geschwindigkeitssignal ermittelt wird.
Steuergerät für ein elektromechanisch unterstütztes Lenksystem (10) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Lenksystem (10) ein Lenkmittel (14) sowie eine elektromechanische Lenkunterstützung mit zumindest einem elektromechanischen Aktuator (24; 24`) aufweist, wobei der zumindest eine elektromechanische Aktuator (24; 24`) drehmomentübertragend mit dem Lenkmittel (14) gekoppelt ist, und wobei das Steuergerät (26) dazu ausgebildet ist, das Lenksystem (10) dazu zu veranlassen, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Elektromechanisch unterstütztes Lenksystem, mit einem Steuergerät (26) nach Anspruch 8, einem Lenkmittel (14) und einer elektromechanischen Lenkunterstützung, wobei die elektromechanische Lenkunterstützung zumindest einen elektromechanischen Aktuator (24; 24`) aufweist, der drehmomentübertragend mit dem Lenkmittel (14) gekoppelt ist.
Elektromechanisch unterstütztes Lenksystem nach Anspruch 9, wobei das elektromechanisch unterstützte Lenksystem (10) als EPS-Lenksystem oder als Steer-by-Wire Lenksystem ausgebildet ist.
Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die dazu ausgebildet sind, das Lenksystem (10) nach Anspruch 9 oder 10 dazu zu veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Recheneinheit des Steuergeräts (26) des Lenksystems (10) ausgeführt wird.