DE102023102207A1

DE102023102207A1 - Unabhängige Vierradlenkungsvorrichtung und Steuerungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE102023102207A1
Application number: DE102023102207.5A
Authority: DE
Inventors: Tae Hong Kim
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2023-01-31
Publication date: 2024-04-18
Also published as: US20240124059A1; KR20240053315A; CN117901942A

Abstract

Es wird eine unabhängige Vierradlenkvorrichtung bereitgestellt. Ein Lastabschätzungsmodul berechnet einen geschätzten Lastbetrag, indem es einen Wert empfängt, der von einem Sensormodul, das in einem Lenkmodul angeordnet ist, erfasst und zurückgegeben wird. Ein Prozessor berechnet einen Ausgabewert, um zu ermöglichen, dass ein tatsächlicher Lenkwinkel einer Lenkwinkelreferenz folgt, die von einem autonomen Fahrmodul, das ein übergeordnetes Steuergerät ist, empfangen wird, auf der Grundlage der Lenkwinkelreferenz, eines von dem Sensormodul zurückgegebenen Wertes und eines von dem Lastabschätzungsmodul eingegebenen Wertes und gibt den Ausgabewert an das Lenkmodul aus.

Description

HINTERGRUND
GEBIET
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf eine unabhängige Vierradlenkvorrichtung und ein Steuerungsverfahren dafür, und insbesondere auf eine unabhängige Vierradlenkvorrichtung mit einer Struktur, durch welche die unabhängige Vierradlenkvorrichtung eine stabile Fahrsteuerung durchführen kann, indem sie eine zufällige äußere Last (oder äußere Kraft) oder Reibung während der Fahrt eines Fahrzeugs abschätzt und kompensiert, und ein Steuerungsverfahren dafür.
DISKUSSION DES HINTERGRUNDS
Im Allgemeinen führt eine unabhängige Vierradlenkvorrichtung eines Fahrzeugs (z. B. eines autonomen Fahrzeugs) eine Positionssteuerung (d. h. eine Positionssteuerung für eine unabhängige Lenkung von vier Rädern) durch, indem sie eine Positionssteuerungsreferenz von einem autonomen Fahrmodul erhält.
Um die Positionssteuerung ordnungsgemäß durchführen zu können, ist es daher erforderlich, eine geeignete Kompensationsausgangssteuerung über eine zufällige externe Last oder Reibung vorzunehmen.
In diesem Fall verfügt ein typischer Regler (z. B. ein Proportional-Integral-Differential-Regler (PID-Regler)) einer typischerweise verwendeten Lenkvorrichtung nicht über eine Kompensationsausgangsfunktion für eine externe Last oder Reibung.
Daher hat ein solcher typischer Regler ohne Kompensationsfunktion für externe Last oder Reibung nur eine begrenzte Steuerungsleistung.
Dementsprechend muss für die Verwendung des typischen Steuergeräts in einem autonomen Fahrzeug eine Funktion (oder ein Algorithmus oder eine Vorrichtung), die in der Lage ist, eine kompensierende Ausgangssteuerungsfunktion für externe Last oder Reibung durchzuführen, separat hinzugefügt werden.
Darüber hinaus muss eine Funktion (oder ein Algorithmus oder eine Vorrichtung) hinzugefügt werden, die es einer Lenkvorrichtung ermöglicht, auch bei Ausfall eines Stromsensors eine kontinuierliche Positionssteuerung durch die Kompensationsausgangssteuerung für externe Last oder Reibung durchzuführen.
Ein Hintergrund der vorliegenden Offenbarung ist im koreanischen Patent Nr. 10-2373870 (veröffentlicht am 8. März 2022, betitelt „Straßenoberflächenzustands-Erfassungsvorrichtung einer elektrischen Lenkvorrichtung und Steuerungsverfahren dafür“) offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG
Verschiedene Ausführungsformen beziehen sich auf eine unabhängige Vierradlenkvorrichtung mit einer Struktur, durch welche die unabhängige Vierradlenkvorrichtung eine stabile Fahrsteuerung durchführen kann, indem sie eine zufällige äußere Last (oder äußere Kraft) oder Reibung während der Fahrt eines Fahrzeugs abschätzt und kompensiert, sowie auf ein Steuerungsverfahren dafür.
Gemäß einer Ausführungsform kann eine unabhängige Vierradlenkvorrichtung aufweisen: ein Lastabschätzungsmodul, das konfiguriert ist, einen geschätzten Lastbetrag zu berechnen, indem es einen Wert empfängt, der von einem Sensormodul, das in einem Lenkmodul angeordnet ist, erfasst und zurückgeführt wird; und einen Prozessor, der konfiguriert ist, einen Ausgabewert zu berechnen, um zu ermöglichen, dass ein tatsächlicher Lenkwinkel einer Lenkwinkelreferenz folgt, die von einem autonomen Fahrmodul, das ein übergeordnetes Steuergerät ist, empfangen wird, auf der Grundlage der Lenkwinkelreferenz, eines Wertes, der von dem Sensormodul zurückgeführt wird, und eines Wertes, der von dem Lastabschätzungsmodul eingegeben wird, und den Ausgabewert an das Lenkmodul ausgibt.
Das Lastschätzungsmodul kann auch eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, auf die ein Lenkwinkelgeschwindigkeitsfehler zurückgeht, und einen Stromwert, auf den ein Stromfehler zurückgeht, schätzen.
Der von dem Sensormodul an das Lastschätzungsmodul zurückgegebene Wert kann den tatsächlichen Lenkwinkel, eine tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit und einen tatsächlichen Strom des Lenkmoduls umfassen.
Der Prozessor kann einen Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenzwert festlegen, indem er eine von dem Sensormodul zurückgemeldete tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit oder eine von dem Lastschätzungsmodul geschätzte Lenkwinkelgeschwindigkeit verwendet, um den an das Lenkmodul auszugebenden Ausgangswert zu berechnen.
Der Prozessor kann einen Stromreferenzwert unter Verwendung eines von dem Sensormodul zurückgemeldeten tatsächlichen Stromwerts oder eines von dem Lastschätzungsmodul geschätzten Stromwerts festlegen, um den an das Lenkmodul auszugebenden Ausgangswert zu berechnen.
Der Prozessor kann einen Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenzwert und einen aktuellen Referenzwert festlegen, bei dem ein Fehler zwischen einem Referenzwert und einem tatsächlichen Wert 0 ist.
Der Prozessor kann den an das Lenkmodul auszugebenden Ausgangswert unter Verwendung folgender Gleichung 1 berechnen: $\begin{matrix} u = - K_{1} * Theta_error - K_{2} * Omega_error - K_{3} * Current_error - \\ O m e g a_r e f * K b + C u r r e n t_r e f * R + C u r r e n t_r e f * L, \end{matrix}$
wobei K_t eine Motorkonstante, R einen elektrischen Widerstand, L eine Induktivität und Kb eine Drehmomentkonstante aufgrund gegenelektromotorischer Kraft bezeichnet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann ein Steuerungsverfahren einer unabhängigen Vierradlenkvorrichtung umfassen: Berechnen, durch ein Lastabschätzungsmodul, eines geschätzten Lastbetrags, der von einem in einem Lenkmodul angeordneten Sensormodul erfasst und zurückgeführt wird; und Berechnen, durch einen Prozessor, eines Ausgabewerts, um zu ermöglichen, dass ein tatsächlicher Lenkwinkel einer Lenkwinkelreferenz folgt, die von einem autonomen Fahrmodul, das eine übergeordnete Steuerung ist, empfangen wird, auf der Grundlage der Lenkwinkelreferenz, eines von dem Sensormodul zurückgeführten Werts und eines von dem Lastabschätzungsmodul eingegebenen Werts, und Ausgeben des Ausgabewerts an das Lenkmodul.
Nachdem der von dem Sensormodul erfasste Wert zurückgemeldet wurde, kann das Lastschätzungsmodul auch eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, auf die ein Lenkwinkelgeschwindigkeitsfehler zurückgeht, und einen Stromwert, auf den ein Stromfehler zurückgeht, schätzen.
Der von dem Sensormodul an das Lastschätzungsmodul zurückgegebene Wert kann den tatsächlichen Lenkwinkel, eine tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit und einen tatsächlichen Strom des Lenkmoduls umfassen.
Der Prozessor kann einen Lenkwinkelgeschwindigkeits-Referenzwert unter Verwendung einer von dem Sensormodul zurückgemeldeten tatsächlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit oder einer von dem Lastschätzungsmodul geschätzten Lenkwinkelgeschwindigkeit festlegen, um den an das Lenkmodul auszugebenden Ausgangswert zu berechnen.
Der Prozessor kann einen Stromreferenzwert unter Verwendung eines von dem Sensormodul zurückgemeldeten tatsächlichen Stromwerts oder eines von dem Lastschätzungsmodul geschätzten Stromwerts festlegen, um den an das Lenkmodul auszugebenden Ausgangswert zu berechnen.
Beim Einstellen eines Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenzwerts oder eines Stromreferenzwerts kann der Prozessor den Lenkwinkelgeschwindigkeits-Sollwert und den Stromreferenzwert so einstellen, dass ein Fehler zwischen einem Referenzwert und einem tatsächlichen Wert 0 ist.
Der Prozessor kann den an das Lenkmodul auszugebenden Ausgangswert unter Verwendung der folgenden Gleichung 1 berechnen: $\begin{matrix} u = - K_{1} * Theta_error - K_{2} * Omega_error - K_{3} * Current_error - \\ O m e g a_r e f * K b + C u r r e n t_r e f * R + C u r r e n t_r e f * L, \end{matrix}$
wobei K_t eine Motorkonstante, R einen elektrischen Widerstand, L eine Induktivität und Kb eine Drehmomentkonstante aufgrund einer gegenelektromotorischen Kraft bezeichnet.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine stabile Fahrsteuerung durchzuführen, indem eine zufällige äußere Last (oder äußere Kraft) oder Reibung während der Fahrt eines Fahrzeugs geschätzt und kompensiert wird, und ein Steuerungsverfahren dafür.
Darüber hinaus ist es gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung möglich, eine externe Last (oder externe Kraft) oder Reibung auch dann abzuschätzen und zu kompensieren, wenn ein Stromsensor einer Lenkvorrichtung ausgefallen ist.
Darüber hinaus ist es gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung möglich, Last oder Reibung abzuschätzen und zu kompensieren, indem ein zurückgeführter Lenkwinkel, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit und ein Stromwert empfangen werden, oder eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, ein Stromwert und Last und Reibung, indem nur ein Lenkwinkel zurückgeführt wird, wodurch eine stabile Fahrsteuerung einer unabhängigen Vierradlenkvorrichtung durchgeführt werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Beispieldiagramm, das eine schematische Konfiguration einer unabhängigen Vierradlenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ist ein Beispieldiagramm, das Gleichungen veranschaulicht, die auf ein Lastschätzungsmodell angewendet werden, das bei einer Berechnung einer geschätzten Lastmenge durch das Lastschätzungsmodul in 1 verwendet wird;
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuerungsverfahren für eine unabhängige Vierradlenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
4 ist ein Beispieldiagramm, das Zustandsdiagramme vor und nach Anwendung des Steuerverfahrens einer unabhängigen Vierradlenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ABGEBILDETEN EMBODIMENTE
Die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Komponenten können durch Hardwarekomponenten implementiert werden, z. B. durch mindestens einen digitalen Signalprozessor (DSP), einen Prozessor, einen Controller, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein programmierbares Logikelement wie ein FPGA, andere elektronische Geräte oder Kombinationen davon. Zumindest einige der in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Funktionen oder Prozesse können durch Software implementiert werden, und die Software kann auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden. Die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Komponenten, Funktionen und Prozesse können durch eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden.
Das Verfahren gemäß den Ausführungsbeispielen kann als ein von einem Computer ausführbares Programm verkörpert werden und kann auf verschiedenen Aufzeichnungsmedien wie einem magnetischen Speichermedium, einem optischen Lesemedium und einem digitalen Speichermedium implementiert werden.
Verschiedene hier beschriebene Techniken können als digitale elektronische Schaltungen oder als Computerhardware, Firmware, Software oder Kombinationen davon implementiert werden. Die Techniken können als Computerprogrammprodukt implementiert werden, d. h. als Computerprogramm, das in einem Informationsträger, z. B. in einem maschinenlesbaren Speichermedium (z. B. einem computerlesbaren Medium), oder in einem übertragenen Signal zur Verarbeitung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder zur Steuerung des Betriebs einer Datenverarbeitungsvorrichtung, z. B. eines programmierbaren Prozessors, eines Computers oder mehrerer Computer, greifbar verkörpert ist. Ein Computerprogramm kann in jeder Form einer Programmiersprache geschrieben werden, einschließlich kompilierter oder interpretierter Sprachen, und kann in jeder Form eingesetzt werden, einschließlich eines eigenständigen Programms oder eines Moduls, einer Komponente, eines Unterprogramms oder anderer Einheiten, die zur Verwendung in einer Computerumgebung geeignet sind. Ein Computerprogramm kann zur Ausführung auf einem Computer oder auf mehreren Computern an einem Standort oder über mehrere Standorte verteilt und über ein Kommunikationsnetz miteinander verbunden sein.
Zu den Prozessoren, die sich für die Ausführung eines Computerprogramms eignen, gehören beispielsweise sowohl allgemeine als auch spezielle Mikroprozessoren sowie ein oder mehrere Prozessoren aller Arten von Digitalrechnern. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor Befehle und Daten aus einem Festwertspeicher oder einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff oder aus beiden. Elemente eines Computers können mindestens einen Prozessor zur Ausführung von Befehlen und einen oder mehrere Speicher zum Speichern von Befehlen und Daten umfassen. Im Allgemeinen umfasst ein Computer auch ein oder mehrere Massenspeichergeräte zum Speichern von Daten, z. B. magnetische, magneto-optische oder optische Platten, oder ist mit diesen gekoppelt, um Daten von ihnen zu empfangen, an sie zu übertragen oder beides auszuführen. Beispiele für Informationsträger, die zur Verkörperung von Computerprogrammanweisungen und -daten geeignet sind, umfassen Halbleiterspeichergeräte, z. B. magnetische Medien wie Festplatten, Disketten und Magnetbänder, optische Medien wie Compact-Disk-Read-Only-Speicher (CD-ROM), digitale Videodisks (DVD) usw. und magneto-optische Medien wie eine optische Diskette, ein Festwertspeicher (ROM), ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), ein Flash-Speicher, ein löschbarer programmierbarer ROM (EPROM) und ein elektrisch löschbarer programmierbarer ROM (EEPROM) sowie jedes andere bekannte computerlesbare Medium. Ein Prozessor und ein Speicher können durch eine spezielle Logikschaltung ergänzt oder in diese integriert werden.
Der Prozessor kann ein Betriebssystem (OS) und eine oder mehrere Softwareanwendungen ausführen, die auf dem OS laufen. Das Prozessoreinheit kann auch auf Daten zugreifen, diese speichern, manipulieren, verarbeiten und als Reaktion auf die Ausführung der Software erstellen. Der Einfachheit halber wird die Beschreibung einer Prozessoreinheit als Singular verwendet; ein Fachmann wird jedoch erkennen, dass eine Prozessoreinheit mehrere Verarbeitungselemente und/oder mehrere Arten von Verarbeitungselementen enthalten kann. So kann eine Prozessoreinheit beispielsweise mehrere Prozessoren oder einen Prozessor und einen Controller umfassen. Darüber hinaus sind verschiedene Verarbeitungskonfigurationen möglich, wie z. B. parallele Prozessoren.
Bei nicht übertragbaren, computerlesbaren Medien kann es sich um alle verfügbaren Medien handeln, auf die ein Computer zugreifen kann, und sie können sowohl Computerspeichermedien als auch Übertragungsmedien umfassen.
Die vorliegende Spezifikation enthält Einzelheiten zu einer Reihe spezifischer Ausführungsformen, aber es sollte verstanden werden, dass die Einzelheiten keine Erfindung oder das, was in der Spezifikation beansprucht werden kann, einschränken, sondern vielmehr Merkmale der spezifischen Beispielsausführungsform beschreiben. Merkmale, die in der Beschreibung im Zusammenhang mit einzelnen Ausführungsbeispielen beschrieben werden, können als Kombination in einem einzigen Ausführungsbeispiel realisiert werden. Im Gegensatz dazu können verschiedene Merkmale, die in der Beschreibung im Zusammenhang mit einem einzigen Ausführungsbeispiel beschrieben werden, in mehreren Ausführungsbeispielen einzeln oder in einer geeigneten Unterkombination implementiert werden. Darüber hinaus können die Merkmale in einer bestimmten Kombination wirken und zunächst als beanspruchte Kombination beschrieben werden, aber ein oder mehrere Merkmale können in einigen Fällen von der beanspruchten Kombination ausgeschlossen werden, und die beanspruchte Kombination kann in eine Unterkombination oder eine Abwandlung einer Unterkombination geändert werden.
Auch wenn die Vorgänge in den Zeichnungen in einer bestimmten Reihenfolge beschrieben sind, ist dies nicht so zu verstehen, dass die Vorgänge in dieser Reihenfolge oder in der richtigen Reihenfolge ausgeführt werden müssen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, oder dass alle Vorgänge ausgeführt werden müssen. In einem bestimmten Fall können Multitasking und Parallelverarbeitung von Vorteil sein. Darüber hinaus ist es nicht so zu verstehen, dass eine Trennung verschiedener Gerätekomponenten in den oben beschriebenen Beispielausführungen in allen Beispielausführungen erforderlich ist, und es ist zu verstehen, dass die oben beschriebenen Programmkomponenten und Geräte in ein einziges Softwareprodukt integriert oder in mehrere Softwareprodukte verpackt werden können.
Es versteht sich von selbst, dass die hier offengelegten Ausführungsbeispiele lediglich der Veranschaulichung dienen und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der Erfindung einzuschränken. Einem Fachmann wird klar sein, dass verschiedene Modifikationen der Ausführungsbeispiele vorgenommen werden können, ohne den Geist und den Umfang der Ansprüche und ihrer Äquivalente zu verletzen.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben, so dass ein Fachmann die vorliegende Offenbarung ohne weiteres ausführen kann. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen verwirklicht werden und ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird auf eine detaillierte Beschreibung bekannter Funktionen und Konfigurationen verzichtet, wenn dadurch der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung unklar werden könnte. Teile, die sich nicht auf die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung in den Zeichnungen beziehen, werden weggelassen, und gleiche Teile werden durch ähnliche Bezugszeichen bezeichnet.
In der vorliegenden Offenlegung werden die einzelnen Komponenten voneinander unterschieden, um die einzelnen Merkmale deutlich zu machen. Dies bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass die Komponenten getrennt sind. Das heißt, eine Vielzahl von Komponenten kann in eine Hardware- oder Softwareeinheit integriert werden, oder eine einzelne Komponente kann auf eine Vielzahl von Hardware- oder Softwareeinheiten verteilt werden. Sofern nicht anders angegeben, fallen auch solche integrierten oder verteilten Ausführungsformen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung.
In der vorliegenden Offenbarung sind die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Komponenten nicht notwendigerweise wesentliche Komponenten, und einige können optionale Komponenten sein. Dementsprechend fallen auch Ausführungsformen, die aus einer Teilmenge der in einer Ausführungsform beschriebenen Komponenten bestehen, in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung. Darüber hinaus sind auch Ausführungsformen, die zusätzlich zu den in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Komponenten weitere Komponenten enthalten, in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung einbezogen.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben, so dass ein Fachmann die vorliegende Offenbarung ohne weiteres ausführen kann. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen verwirklicht werden und ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird auf eine detaillierte Beschreibung bekannter Funktionen und Konfigurationen verzichtet, wenn dadurch der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung unklar werden könnte. Teile, die sich nicht auf die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung in den Zeichnungen beziehen, werden weggelassen, und gleiche Teile werden durch ähnliche Bezugsnummern bezeichnet.
Wenn in der vorliegenden Offenbarung von einer Komponente gesprochen wird, die mit einer anderen Komponente „verknüpft“, „gekoppelt“ oder „verbunden“ ist, kann damit nicht nur eine direkte, sondern auch eine indirekte Verbindungsbeziehung über eine dazwischenliegende Komponente gemeint sein. Wenn ein Bauteil als „umfassend“ oder „habend“ ein anderes Bauteil bezeichnet wird, kann damit die Einbeziehung eines anderen Bauteils gemeint sein, nicht dessen Ausschluss, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil beschrieben wird.
In der vorliegenden Offenbarung werden die Begriffe „erste“, „zweite“ usw. nur zur Unterscheidung zwischen den einzelnen Komponenten verwendet und schränken die Reihenfolge oder Bedeutung der Komponenten usw. nicht ein, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. So kann im Rahmen dieser Offenbarung eine erste Komponente in einer beispielhaften Ausführungsform als zweite Komponente in einer anderen Ausführungsform bezeichnet werden, und in ähnlicher Weise kann eine zweite Komponente in einer beispielhaften Ausführungsform als erste Komponente bezeichnet werden.
In der vorliegenden Offenlegung werden einzelne Komponenten voneinander unterschieden, um die einzelnen Merkmale deutlich zu machen. Dies bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass die Komponenten getrennt sind. Das heißt, eine Vielzahl von Komponenten kann in eine Hardware- oder Softwareeinheit integriert werden, oder eine einzelne Komponente kann auf eine Vielzahl von Hardware- oder Softwareeinheiten verteilt werden. Sofern nicht anders angegeben, fallen auch solche integrierten oder verteilten Ausführungsformen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung.
In der vorliegenden Offenbarung sind die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Komponenten nicht notwendigerweise wesentliche Komponenten, und einige können optionale Komponenten sein. Dementsprechend fallen auch Ausführungsformen, die aus einer Teilmenge der in einer Ausführungsform beschriebenen Komponenten bestehen, in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung. Darüber hinaus sind beispielhafte Ausführungsformen, die zusätzlich zu den in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Komponenten weitere Komponenten enthalten, ebenfalls in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung einbezogen.
Nachfolgend werden eine unabhängige Vierrad-Lenkvorrichtung und ein Steuerungsverfahren dafür gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Beispieldiagramm, das eine schematische Konfiguration einer unabhängigen Vierradlenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Wie in 1 dargestellt, umfasst die unabhängige Vierradlenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Prozessor 110, ein Lenkmodul (d.h. ein unabhängiges Vierradlenkmodul) 120 und ein Lastschätzungsmodul 130.
Das Lastschätzungsmodul 130 empfängt einen tatsächlichen Lenkwinkel θ, eine tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und einen tatsächlichen Stromwert i, die von einem Sensormodul (nicht dargestellt), das in dem Lenkmodul 120 angeordnet ist, zurückgeführt werden, schätzt eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, auf die ein Lenkwinkelgeschwindigkeitsfehler (oder ω-Fehter) reflektiert wird, und einen Stromwert, auf den ein Stromfehler reflektiert wird, und berechnet eine geschätzte Lastmenge τ̂.
Hier erfasst das Sensormodul (nicht abgebildet) den aktuellen Lenkwinkel θ, die aktuelle Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und den aktuellen Strom i.
Der Prozessor 110 empfängt eine Lenkwinkelreferenz θ_ref (oder einen Lenkwinkelbefehl) von einem autonomen Fahrmodul (nicht dargestellt), das ein übergeordnetes Steuergerät ist, empfängt den tatsächlichen Lenkwinkel θ, der von dem im Lenkmodul 120 angeordneten Sensormodul (nicht dargestellt) erfasst wird, und führt eine Positionssteuerung durch, damit der tatsächliche Lenkwinkel θ der Lenkwinkelreferenz θ_ref folgt.
Darüber hinaus legt der Prozessor 110 eine Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenz ω_ref fest, unter Verwendung der tatsächlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit ω, die von dem im Lenkmodul 120 angeordneten Sensormodul (nicht dargestellt) erfasst wird, oder der vom Lastschätzungsmodul 130 geschätzten Lenkwinkelgeschwindigkeit.
Darüber hinaus setzt der Prozessor 110 eine Stromreferenz i_ref unter Verwendung des tatsächlichen Stromwerts i, der von dem im Steuermodul 120 angeordneten Sensormodul (nicht dargestellt) erfasst wird, oder eines Stromwerts, der von dem Lastschätzungsmodul 130 geschätzt wird.
Darüber hinaus kann der Prozessor 110 einen Ausgangswert u(V_in) berechnen, auf den der geschätzte Betrag der vom Lastschätzungsmodul 130 ausgegebenen Last τ̂ reflektiert wird, wie in der folgenden Gleichung 1 beschrieben, und den Ausgangswert u(V_in), auf den der geschätzte Betrag der Last τ̂ reflektiert wird, in das Steuerungsmodul 120 eingeben. $\begin{matrix} u = - K_{1} * Theta_error - K_{2} * Omega_error - K_{3} * Current_error - \\ O m e g a_r e f * K b + C u r r e n t_r e f * R + C u r r e n t_r e f * L \end{matrix}$
Dabei gibt K_t eine Motorkonstante an, J gibt ein Trägheitsmoment an, B gibt einen Dämpfungskoeffizienten an, R gibt einen elektrischen Widerstand an, L gibt eine Induktivität an und Kb gibt eine Drehmomentkonstante aufgrund einer gegenelektromotorischen Kraft an.
Das heißt, der Prozessor 110 setzt die Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenz ω_ref und die Stromreferenz i_ref, durch die ein Fehler zwischen einem beabsichtigten Referenzwert (d. h. einem Referenzwert) und einem tatsächlichen Wert 0 ist, unter Verwendung eines Wertes (z. B., des geschätzten Betrags der Last τ̂ , einer geschätzten Lenkwinkelgeschwindigkeit oder eines geschätzten Stromwerts), der von dem Lastschätzungsmodul 130 ausgegeben wird, und berechnet den Eingangswert u(V_in) des Lenkmoduls 120 durch Anwenden der Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenz ω_ref und der oben auf Gleichung 1 eingestellten Stromreferenz i_ref.
Als Referenz wird Gleichung 1 so eingestellt, dass jeder Zustandsfehler (z. B. ein Theta-Fehler, ein Omega-Fehler oder ein Stromfehler) mit jedem Wert der Motorkonstanten K₁ bis K₃ multipliziert wird und ein Kompensationsausgang, bei dem Systemmodelleigenschaften des Lenkmoduls 120 berücksichtigt werden, zu einem Referenzwert (z. B. ω_ref, i_ref) jeder Zustandsvariablen addiert wird.
Hier werden Werte der Motorkonstanten K₁ bis K₃ unter Berücksichtigung einer beabsichtigten Bandbreite, Empfindlichkeit o.ä. durch Abstimmung oder Eigenschaften eines Systemmodells abgeleitet.
Das Lenkmodul 120 steuert ein tatsächliches Fahrzeug (d. h. einen Motor) unter Verwendung des angelegten Wertes u(V_in).
Das Lastschätzungsmodul 130 berechnet und gibt den geschätzten Lastbetragτ̂ aus, indem es einen Steuerstrom des Fahrzeugs (d. h. des Motors), der vom Prozessor 110 an das Lenkmodul 120 angelegt wird, oder einen dem Steuerstrom entsprechenden Spannungswert u(V_in) empfängt und den tatsächlichen Lenkwinkel θ, die tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und den vom Sensormodul (nicht dargestellt) erfassten tatsächlichen Strom i empfängt.
Ein Verfahren zur Berechnung der geschätzten Lastmenge τ̂ durch das Lastschätzungsmodul 130 ist in 2 näher dargestellt.
Ein Zeichen „^“ in der geschätzten Menge der Ladung τ̂ gibt hier einen Schätzwert an.
2 ist ein Beispieldiagramm, das Gleichungen veranschaulicht, die auf ein Lastschätzungsmodell angewendet werden, das zur Berechnung der geschätzten Lastmenge τ̂ durch das Lastschätzungsmodul in 1 verwendet wird.
Die in 2 dargestellte Gleichung soll jedoch nur zeigen, dass die Berechnung des geschätzten Lastbetrags τ̂ möglich ist, sie soll die Berechnung des geschätzten Lastbetrags τ̂ nicht einschränken.
Unter Bezugnahme auf 2 wird das Lastschätzungsmodell gemäß der vorliegenden Offenbarung als Ẋ = AX + Bu und Y = CX ausgedrückt, wobei A einen Zustandsparameter, B einen Eingangsparameter, u einen Eingang, X eine Zustandsvariable, Y einen Ausgang, C die Beziehung zwischen der Zustandsvariablen und dem Ausgang angibt.
In 2 zeigt ein Zeichen „^“ (Hut) einen geschätzten Wert an, ein Zeichen „~“ (Tilde) zeigt eine Differenz (d.h. einen Fehler) zwischen einem tatsächlichen Wert und einem Referenzwert an.
Darüber hinaus sind L₁ bis L₄ Verstärkungswerte für die Schätzung der jeweiligen Zustandsgrößen. Die Verstärkungswerte L₁ bis L₄ werden durch Abstimmung angepasst oder entsprechend Eigenschaften eines Modells bestimmt, das unter Berücksichtigung einer beabsichtigten Bandbreite oder Nachführleistung gesteuert wird (z. B. die Empfindlichkeit einer Reaktion auf externe Störungen oder Rauschen).
Außerdem gibt K_t eine Motorkonstante, J ein Trägheitsmoment, B einen Dämpfungskoeffizienten, R einen elektrischen Widerstand, L eine Induktivität und Kb eine Drehmomentkonstante aufgrund gegenelektromotorischer Kraft an.
Der geschätzte Wert der Last τ̂ kann also mit der in 2 dargestellten Gleichung oder mit einer anderen Gleichung berechnet werden.
Hier zeigt ein Wert des geschätzten Lastbetrags τ̂, der vom Lastschätzungsmodul 130 berechnet wird, direkt die externe Last (oder externe Kraft) oder Reibung an. Wie in 2 dargestellt, kann ein differenzierter Wert $\dot{\hat{τ}} = L_{4} \bar{w}$
durch Differenzieren des geschätzten Lastbetrags τ̂ abgeleitet werden, und ein geschätzter Wert der externen Last (oder externen Kraft) oder Reibung kann durch Integrieren des differenzierten Werts $\dot{\hat{τ}}$
abgeleitet werden.
Wenn ein Stromsensor (nicht dargestellt) des Sensormoduls (nicht dargestellt) ausgefallen ist, ersetzt das Lastschätzungsmodul 130 einen Stromfehler durch einen Lenkwinkel aus der Gleichung $\dot{\hat{l}} = - \frac{R}{L} \hat{l} - \frac{K_{b}}{L} \hat{w} + \frac{1}{L} v_{i n} + L_{3} \bar{l} \leftrightarrow \bar{θ}$
in 2. Wenn hier die Verstärkung L₃ als ein zuvor abgestimmter oder entsprechend dem Lenkwinkel berechneter Wert verwendet wird, ist es möglich, den Stromwert zu schätzen. Folglich ist eine Positionsregelung auch dann möglich, wenn der Stromsensor ausgefallen ist.
Das heißt, die vorliegende Ausführungsform kann die externe Last oder Reibung wie oben beschrieben abschätzen und eine kontinuierliche Positionssteuerung (d. h. Lenkungssteuerung) auch dann durchführen, wenn der Stromsensor ausgefallen ist.
Wie oben beschrieben, kann der Prozessor 110 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die externe Last oder Reibung schätzen, indem er einen Lenkwinkel, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit und einen Stromwert empfängt, die von dem Sensormodul (nicht dargestellt) des Lenkmoduls 120 zurückgeführt werden, oder eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, einen Stromwert und Last- und Reibungswerte schätzen, indem er nur einen Lenkwinkel empfängt, der von dem Sensormodul (nicht dargestellt) des Lenkmoduls 120 zurückgeführt wird. Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform selbst in einem Fall, in dem der Stromsensor ausgefallen ist, wenn ein Lenkwinkel und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit zurückgeführt werden, ein Stromwert, eine externe Last (oder externe Kraft) oder ein Reibungswert geschätzt werden.
Das heißt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 dargestellt, schätzt der Prozessor 110 selbst in einem Fall, in dem der Stromsensor (nicht dargestellt) ausgefallen ist, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, einen Stromwert und Last- und Reibungswerte, indem er nur einen zurückgegebenen Lenkwinkel empfängt, und berechnet den Spannungswert u(V_in), der einem an das Lenkmodul 120 anzulegenden Steuerstrom eines Fahrzeugs (d.h. eines Motors) entspricht, auf der Grundlage der vorgegebenen Gleichung 1.
Dementsprechend kann das Lenkmodul 120 auch in einem Fall, in dem der Stromsensor (nicht dargestellt) ausgefallen ist, eine stabile Positionssteuerung auf der Grundlage des Spannungswerts u(V_in) durchführen, der dem vom Prozessor 110 berechneten Steuerstrom eines Fahrzeugs (d. h. eines Motors) entspricht.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuerungsverfahren für eine unabhängige Vierradlenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Bezugnehmend auf 3 werden, wenn ein Fahrzeug in S101 autonom fährt, ein tatsächlicher Lenkwinkel θ, eine tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit ω und ein tatsächlicher Strom i, die von dem Sensormodul (nicht dargestellt), das in dem Lenkmodul 120 angeordnet ist, erfasst werden, in S102 an das Lastabschätzungsmodul 130 zurückgegeben.
Das Lastschätzungsmodul 130 berechnet einen geschätzten Lastbetrag τ̂ durch Schätzung eines Lastbetrags und schätzt eine Lenkwinkelgeschwindigkeit und einen Stromwert im Prozess der Berechnung des geschätzten Lastbetrags τ̂ in S103.
Der Prozessor 110 stellt eine Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenz ω_ref und eine Stromreferenz i_ref unter Verwendung einer voreingestellten Gleichung ein, auf der Grundlage einer Lenkwinkelreferenz θ_ref, die vom autonomen Fahrmodul (nicht dargestellt), das eine übergeordnete Steuerung ist, eingegeben wird, eines vom Sensormodul (nicht dargestellt) zurückgemeldeten Werts und eines vom Lastschätzungsmodul 130 in S104 geschätzten Werts.
Darüber hinaus berechnet der Prozessor 110 einen Steuerstrom eines Fahrzeugs (d.h. eines Motors), der an das Lenkmodul 120 angelegt werden soll, oder einen Spannungswert u(V_in), der dem Steuerstrom entspricht, aus dem Wert (z.B. einem Lenkwinkelfehler, einem Lenkwinkelgeschwindigkeitsfehler, einem Stromfehler, einer Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenz oder einer Stromreferenz), der von dem Lastabschätzungsmodul 130 unter Verwendung der vorliegenden Gleichung, wie Gleichung 1, geschätzt wird, und gibt den berechneten Steuerstrom oder Spannungswert u(V_in) an das Lenkmodul 120 in S105 aus.
Dementsprechend kann das Lenkmodul 120 auch in einem Fall, in dem der Stromsensor (nicht dargestellt) ausgefallen ist, eine stabile Positionssteuerung auf der Grundlage des Steuerstroms eines Fahrzeugs (d. h. eines Motors) durchführen, der durch Kompensation der externen Last (oder externen Kraft) oder Reibung durch den Prozessor 110 oder den dem Steuerstrom entsprechenden Spannungswert u(V_in) berechnet wird.
4 ist ein Beispieldiagramm, das Zustandsdiagramme vor und nach Anwendung des Steuerverfahrens einer unabhängigen Vierradlenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Unter Bezugnahme auf (a) von 4, wenn eine externe Last (oder externe Kraft) aufgebracht wird (wie im unteren Block gelb markiert), bevor das Steuerungsverfahren einer unabhängigen Vierradlenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird, kann man erkennen, dass ein tatsächlicher Lenkwinkel (im oberen Block gelb markiert) über oder unter einem angewiesenen Lenkwinkel (im oberen Block blau markiert) liegt, je nach der Richtung, in der die externe Last wirkt.
Unter Bezugnahme auf (b) von 4, wenn eine äußere Last (oder äußere Kraft) aufgebracht wird (wie im unteren Block gelb markiert), nachdem das Steuerungsverfahren einer unabhängigen Vierradlenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewandt wurde, kann man erkennen, dass ein tatsächlicher Lenkwinkel (im oberen Block gelb markiert) identisch mit einem angewiesenen Lenkwinkel (im oberen Block blau markiert) ist, während er sich nicht über oder unter diesen erstreckt, unabhängig von einer Richtung, in der die äußere Last wirkt.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform unabhängig davon, wie stark sich die äußere Kraft (oder Last), die Reibung oder ähnliches ändert, eine optimierte Positionssteuerung durchgeführt werden, wodurch die Streckenverfolgungsleistung der unabhängigen Vierradlenkvorrichtung maximiert wird. Selbst in einem Fall, in dem der Stromsensor ausgefallen ist, kann die Positionssteuerung kontinuierlich durchgeführt werden, wodurch die Stabilität verbessert wird.
Auch wenn während des autonomen Fahrens eine zufällige äußere Belastung einwirkt, kann als Reaktion auf die äußere Belastung eine Kompensation durchgeführt werden, wodurch eine robustere Positionssteuerung des autonomen Fahrens möglich ist.
Darüber hinaus muss eine elektrische Lenkvorrichtung eines autonomen Fahrzeugs robust gegenüber Rauschen oder externen Störungen bei der Lenkwinkelpositionssteuerung sein und die Lenkkraft auch dann kontinuierlich aufrechterhalten, wenn der Stromsensor oder ähnliches ausgefallen ist. Dementsprechend kann die vorliegende Ausführungsform die Positionssteuerungsleistung der unabhängigen Vierradlenkvorrichtung eines Fahrzeugs als Reaktion auf eine externe Belastung optimieren, wodurch das autonome Fahren kontinuierlich ohne Drehen des Lenkrads durchgeführt werden kann, selbst in einem Fall, in dem beispielsweise eine externe Belastung oder Reibung aufgetreten ist oder ein Fahrer das Lenkrad während des autonomen Fahrens versehentlich manipuliert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 102373870 [0008]

Claims

Eine unabhängige Vierradlenkvorrichtung, aufweisend: ein Lastabschätzungsmodul, das konfiguriert ist, eine geschätzte Lastmenge zu berechnen durch Empfangen eines Werts, der von einem in einem Lenkmodul angeordneten Sensormodul erfasst und zurückgemeldet wird; und einen Prozessor, der konfiguriert ist, einen Ausgabewert zu berechnen, der es ermöglicht, dass ein tatsächlicher Lenkwinkel einer Lenkwinkelreferenz folgt, die von einem autonomen Fahrmodul empfangen wird, das ein übergeordnetes Steuergerät ist, auf der Grundlage der Lenkwinkelreferenz, eines von dem Sensormodul zurückgegebenen Wertes und eines von dem Lastschätzungsmodul eingegebenen Wertes, und den Ausgabewert an das Lenkmodul auszugeben.
Unabhängige Vierradlenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Lastschätzungsmodul auch eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, auf die ein Lenkwinkelgeschwindigkeitsfehler reflektiert wird, und einen Stromwert, auf den ein Stromfehler reflektiert wird, schätzt.
Unabhängige Vierradlenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der von dem Sensormodul an das Lastschätzungsmodul zurückgegebene Wert den tatsächlichen Lenkwinkel, eine tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit und einen tatsächlichen Strom des Lenkmoduls umfasst.
Unabhängige Vierradlenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Prozessor eine Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenz unter Verwendung einer von dem Sensormodul zurückgemeldeten tatsächlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit oder einer von dem Lastschätzungsmodul geschätzten Lenkwinkelgeschwindigkeit festlegt, um den an das Lenkmodul auszugebenden Ausgabewert zu berechnen.
Unabhängige Vierradlenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Prozessor einen Stromreferenzwert unter Verwendung eines von dem Sensormodul zurückgegebenen tatsächlichen Stromwerts oder eines von dem Lastschätzungsmodul geschätzten Stromwerts festlegt, um den an das Lenkmodul auszugebenden Ausgabewert zu berechnen.
Unabhängige Vierradlenkvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Prozessor einen Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenzwert und einen aktuellen Referenzwert einstellt, bei dem ein Fehler zwischen einem Referenzwert und einem tatsächlichen Wert 0 ist.
Unabhängige Vierradlenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Prozessor den an das Lenkmodul auszugebenden Ausgabewert unter Verwendung folgender Gleichung 1 berechnet: $\begin{matrix} u = - K_{1} * Theta_error - K_{2} * Omega_error - K_{3} * Current_error - \\ O m e g a_r e f * K b + C u r r e n t_r e f * R + C u r r e n t_r e f * L, \end{matrix}$
wobei K_t eine Motorkonstante angibt, R einen elektrischen Widerstand angibt, L eine Induktivität angibt und Kb eine Drehmomentkonstante aufgrund gegenelektromotorischer Kraft angibt.
Steuerungsverfahren einer unabhängigen Vierradlenkvorrichtung, wobei das Steuerungsverfahren umfasst: Berechnen, durch ein Lastabschätzungsmodul, eines geschätzten Lastbetrags, der von einem in einem Lenkmodul angeordneten Sensormodul erfasst und zurückgegeben wird; und Berechnen, durch eines Prozessors, eines Ausgabewerts zum Ermöglichen eines tatsächlichen Lenkwinkels einer Lenkwinkelreferenz zu folgen, die von einem autonomen Fahrmodul empfangen wird, das ein übergeordnetes Steuergerät ist, auf der Grundlage der Lenkwinkelreferenz, eines von dem Sensormodul zurückgegebenen Werts und eines von dem Lastschätzungsmodul eingegebenen Werts, und Ausgeben des Ausgabewerts an das Lenkmodul.
Das Steuerungsverfahren nach Anspruch 8, wobei das Lastabschätzungsmodul nachdem der von dem Sensormodul erfassten Wert zurückgegeben wurde, auch eine Lenkwinkelgeschwindigkeit, auf die ein Lenkwinkelgeschwindigkeitsfehler reflektiert wird, und einen Stromwert, auf den ein Stromfehler reflektiert wird, schätzt.
Das Steuerungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der vom Sensormodul an das Lastabschätzungsmodul zurückgegebene Wert den tatsächlichen Lenkwinkel, eine tatsächliche Lenkwinkelgeschwindigkeit und einen tatsächlichen Strom des Lenkmoduls umfasst.
Das Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Prozessor einen Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenzwert unter Verwendung einer von dem Sensormodul zurückgegebenen tatsächlichen Lenkwinkelgeschwindigkeit oder einer von dem Lastabschätzungsmodul geschätzten Lenkwinkelgeschwindigkeit festlegt, um den an das Lenkmodul auszugebenden Ausgabewert zu berechnen.
Das Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Prozessor einen Stromreferenzwert unter Verwendung eines von dem Sensormodul zurückgegebenen tatsächlichen Stromwerts oder eines von dem Lastabschätzungsmodul geschätzten Stromwerts festlegt, um den an das Steuermodul auszugebenden Ausgabewert zu berechnen.
Das Steuerungsverfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Prozessor beim Einstellen eines Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenzwerts oder eines tatsächlichen Referenzwerts den Lenkwinkelgeschwindigkeitsreferenzwert und den tatsächlichen Referenzwert einstellt, bei dem ein Fehler zwischen einem Referenzwert und einem tatsächlichen Wert 0 ist.
Das Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei der Prozessor den an das Lenkmodul auszugebenden Ausgabewert unter Verwendung folgender Gleichung 1 berechnet: $\begin{matrix} u = - K_{1} * Theta_error - K_{2} * Omega_error - K_{3} * Current_error - \\ O m e g a_r e f * K b + C u r r e n t_r e f * R - C u r r e n t_r e f * L, \end{matrix}$
wobei K_t eine Motorkonstante angibt, R einen elektrischen Widerstand angibt, L eine Induktivität angibt und Kb eine Drehmomentkonstante aufgrund der gegenelektromotorischen Kraft angibt.