DE112020004023T5

DE112020004023T5 - Lenksteuervorrichtung, lenksteuerverfahren und lenkunterstützungssystem diese einschliessend

Info

Publication number: DE112020004023T5
Application number: DE112020004023.2T
Authority: DE
Inventors: Je Hyeon YEON
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2022-05-19
Also published as: CN114375273B; CN114375273A; KR20210026360A; US20220340199A1; WO2021040399A1

Abstract

Offenbart sind eine Lenksteuervorrichtung, ein Lenksteuerverfahren und ein Lenkunterstützungssystem, das diese enthält. Insbesondere umfasst die Lenksteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung: eine Geräuschfrequenz-Berechnungseinheit zum Berechnen der Geräuschfrequenz des auf ein Rad übertragenen Geräuschs; eine Geräuschfrequenz-Filtereinheit zum Bestimmen des Filterungsgrads auf der Grundlage von zwei oder mehr Fahrmodi und zum Filtern der Geräuschfrequenz gemäß dem Filterungsgrad; und eine Reaktionsdrehmoment-Berechnungseinheit zum Berechnen des Reaktionsdrehmoments auf der Grundlage der gefilterten Geräuschfrequenz.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Lenksteuervorrichtung und ein Lenksteuerverfahren sowie ein Lenkunterstützungssystem mit denselben.
Allgemeiner Stand der Technik
Im Allgemeinen ist eine elektrische Servolenkung (EPS) in einem Fahrzeug vorgesehen, um ein Lenkrad leicht lenken zu können, und die EPS unterstützt die Lenkkraft des Fahrers, indem sie die Drehkraft eines Motors nutzt.
Die EPS umfasst eine elektronische Steuereinheit (ECU), die den Antrieb des Motors beim Lenken des Lenkrads steuert, und die ECU empfängt Signale von einem Lenkwinkelsensor, einem Drehmomentsensor, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und einem Motordrehzahlsensor, um einen Stromwert zu berechnen, und liefert den Strom an den Motor, um das Lenkgefühl des Lenkrads anzupassen. Dementsprechend kann das Lenkgefühl im Niedriggeschwindigkeitsbereich durch Erhöhen des Stromwertes relativ leicht und im Hochgeschwindigkeitsbereich durch Verringern des Stromwertes relativ schwer sein, so dass das Fahrzeug sicher gefahren werden kann.
Um den verschiedenen Vorlieben des Fahrers gerecht zu werden, sind mehrere Lenkungsmodi voreingestellt, aus denen der Fahrer einen gewünschten Lenkungsmodus auswählen kann, um das Fahrzeug zu steuern.
Zu den Lenkungsmodi, die derzeit hauptsächlich angeboten werden, gehören ein Sportmodus, ein Normalmodus, ein Komfortmodus und dergleichen. Der Normalmodus ist ein Modus, der ein Lenkgefühl für einen normalen Fahrzustand vermittelt, der Sportmodus ist ein Modus, der ein stärkeres Lenkgefühl als der Normalmodus vermittelt, und der Komfortmodus ist ein Modus, der ein leichteres Lenkgefühl als der Normalmodus vermittelt.
Wenn das Fahrzeug unter verschiedenen Bedingungen auf der Straßenoberfläche fährt, können Vibrationen oder Geräusche, die von der Straßenoberfläche und den Rädern erzeugt werden, über die EPS auf den Fahrer übertragen werden. Daher kann das EPS-System dem Fahrer einen angenehmen Fahrkomfort bieten, indem es die von der Straßenoberfläche erzeugten Geräusche filtert.
Wenn der Fahrer es jedoch vorzieht, den Straßenzustand auf natürliche Weise zu spüren, kann es sein, dass das EPS-System, wenn es alle Geräusche ausblendet, die Anforderungen des Fahrers nicht erfüllt. Dementsprechend besteht ein Bedarf an einer Technologie, die je nach Fahrmodus eine entsprechende Rückmeldung über den Zustand der Straßenoberfläche gibt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Technische Aufgabe
Vor diesem Hintergrund besteht ein Ziel der vorliegenden Offenbarung darin, dem Fahrer ein angemessenes Lenkgefühl zu vermitteln, indem der Grad der Rückmeldung für den Zustand der Straßenoberfläche je nach Fahrmodus unterschiedlich eingestellt wird.
Darüber hinaus besteht ein Ziel der vorliegenden Offenbarung darin, Fahrstabilität, Fahrkomfort und ein natürliches Lenkgefühl je nach Auswahl des Fahrers selektiv zu gewährleisten.
Technische Lösung
Um die obigen Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Offenbarung in einem Aspekt eine Lenksteuervorrichtung bereit, die ein von einer Straßenoberfläche auf ein Rad übertragenes Geräusch filtert und ein Reaktionsdrehmoment berechnet, umfassend einen Geräuschfrequenzrechner, der so konfiguriert ist, dass er eine Geräuschfrequenz des auf das Rad übertragenen Geräuschs berechnet, ein Geräuschfrequenzfilter, das so konfiguriert ist, dass es einen Filterungsgrad auf der Grundlage von zwei oder mehr Fahrmodi bestimmt und die Geräuschfrequenz entsprechend dem Filterungsgrad filtert, und einen Reaktionsdrehmomentrechner, der so konfiguriert ist, dass er das Reaktionsdrehmoment auf der Grundlage der gefilterten Geräuschfrequenz berechnet.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Lenksteuerverfahren zum Filtern eines Geräusches, das von einer Straßenoberfläche auf ein Rad übertragen wird, und zum Berechnen eines Reaktionsdrehmoments bereit, einschließlich des Berechnens einer Geräuschfrequenz des auf das Rad übertragenen Geräusches, des Bestimmens eines Filterungsgrades auf der Grundlage von zwei oder mehr Fahrmodi und des Filterns der Geräuschfrequenz entsprechend dem Filterungsgrad, und des Berechnens des Reaktionsdrehmoments auf der Grundlage der gefilterten Geräuschfrequenz.
Vorteilhafte Wirkungen
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, dem Fahrer ein angemessenes Lenkgefühl zu vermitteln, indem der Grad der Rückmeldung für den Zustand der Straßenoberfläche je nach Fahrmodus unterschiedlich eingestellt wird.
Darüber hinaus ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung möglich, selektiv Fahrstabilität, Fahrkomfort und ein natürliches Lenkgefühl entsprechend der Auswahl eines Fahrers bereitzustellen.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung, die schematisch ein Lenkunterstützungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist eine Blockdarstellung, die eine Lenksteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
3 ist eine Darstellung, die eine Ausführungsform eines Schalters gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform der Filterung einer Geräuschfrequenz gemäß der vorliegenden Offenbarung.
5 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform der Filterung einer Geräuschfrequenz gemäß der vorliegenden Offenbarung.
6 ist ein Diagramm, das schematisch eine Charakteristik eines Tiefpassfilters in Abhängigkeit von einem Fahrmodus darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer dritten Ausführungsform der Filterung einer Geräuschfrequenz gemäß der vorliegenden Offenbarung.
8 ist ein Diagramm, das schematisch eine Charakteristik eines Hochpassfilters gemäß einem Fahrmodus darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer vierten Ausführungsform der Filterung einer Geräuschfrequenz gemäß der vorliegenden Offenbarung.
10 ist ein erstes Diagramm, das schematisch eine Charakteristik eines Bandpassfilters in Abhängigkeit von einem Fahrmodus darstellt.
11 ist ein zweites Diagramm, das schematisch eine Charakteristik eines Bandpassfilters in Abhängigkeit von einem Fahrmodus darstellt.
12 ist eine Darstellung, die schematisch eine erste Ausführungsform eines Tuners gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
13 ist eine Darstellung, die schematisch eine zweite Ausführungsform eines Tuners gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Lenksteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

Art und Weise der Offenbarung der Offenbarung
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf beispielhafte Zeichnungen im Detail beschrieben. Ausdrücke wie „erste(r/s)“, „zweite(r/s)“, „A“, „B“, „(A)“ oder „(B)“ können hierin verwendet werden, um Elemente der Offenbarung zu beschreiben. Jeder der Ausdrücke dient nicht dazu, das Wesen, die Reihenfolge, Abfolge oder Anzahl von Elementen usw. zu definieren, sondern nur dazu, das entsprechende Element von anderen Elementen zu unterscheiden. Wenn davon die Rede ist, dass ein Element mit dem anderen Element „verbunden“, „gekoppelt“ oder „kontaktiert“ ist, sollte dies so interpretiert werden, dass das Element nicht nur direkt mit dem anderen Element verbunden, direkt gekoppelt oder direkt kontaktiert sein kann, sondern dass auch ein anderes Element zwischen dem Element und dem anderen Element eingefügt werden kann.
1 ist eine Darstellung, die schematisch ein Lenkunterstützungssystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
1 ist eine Darstellung, die schematisch ein Lenkunterstützungssystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 kann sich ein Lenkunterstützungssystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung auf ein System beziehen, das die Lenkkraft unterstützt, so dass der Fahrer leicht lenken kann.
Das Lenkunterstützungssystem 1 kann je nach Fahrverfahren eine hydraulische Servolenkung (HPS) sein, die die Lenkunterstützung durch Drehen einer Pumpe zur Erzeugung von Hydraulikdruck bereitstellt, oder eine elektrische Servolenkung (EPS), die die Lenkunterstützung durch den Antrieb eines Motors liefert. Nachfolgend wird die vorliegende Offenbarung der Einfachheit halber unter Bezugnahme auf ein Lenkunterstützungssystem des Typs elektrische Servolenkung beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
Je nachdem, ob eine Lenkeingabevorrichtung 10 und eine Lenkausgangsvorrichtung 30 durch ein mechanisches Verbindungselement (oder ein Gestänge) gekoppelt sind, kann das Lenkunterstützungssystem ein mechanisches Lenkunterstützungssystem sein, bei dem eine vom Fahrer durch Drehen des Lenkrads 11 erzeugte Kraft (Drehmoment) über eine mechanische Kraftübertragungsvorrichtung (z. B. ein Gestänge usw.) auf einen Aktuator auf der Seite des Rads 33 übertragen wird, um das Rad 33 zu lenken, oder ein Steerby-Wire-System (SbW), bei dem die Kraft durch Übertragung von elektrischen Empfangssignalen über Drähte oder Kabel anstelle von mechanischen Kraftübertragungsvorrichtungen übertragen wird. Nachfolgend wird das Lenkunterstützungssystem 1 auf der Grundlage des SbW-Systems beschrieben, ist aber nicht darauf beschränkt.
Das Lenkunterstützungssystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Lenkeingabevorrichtung 10, eine Lenksteuervorrichtung 20, eine Lenkausgangsvorrichtung 30 und dergleichen umfassen. Wie oben beschrieben, sind die Lenkeingabevorrichtung 10 und die Lenkausgangsvorrichtung 30 mechanisch voneinander getrennt, wenn es sich bei dem Lenkunterstützungssystem 1 um ein SbW-System handelt.
Die Lenkeingabevorrichtung 10 kann sich auf eine Vorrichtung beziehen, in die die vom Fahrer beabsichtigten Lenkinformationen eingegeben werden. Die Lenkeingabevorrichtung 10 kann ein Lenkrad 11, einen Lenkwinkelsensor 12, eine Säule 13, einen Reaktionskraftmotor 14, einen Fahrer-Drehmomentsensor und ähnliches umfassen.
Der Lenkwinkelsensor 12 kann einen durch die Drehung des Lenkrads 11 erzeugten Lenkwinkel erfassen. Wenn sich der Fahrer dreht, während er das Lenkrad 11 hält, erfasst der Lenkwinkelsensor 12 den Drehwinkel (Lenkwinkel) des Lenkrads 11 und gibt ein Erfassungssignal (oder einen Erfassungswert), das den erfassten Lenkwinkel anzeigt, an die Lenksteuervorrichtung 20 aus.
Die Säule 13 kann mit dem Lenkrad 11 verbunden sein und den Lenkwinkelsensor 12, den Reaktionskraftmotor 14, den Fahrer-Drehmomentsensor und dergleichen tragen.
Der Reaktionskraftmotor 14 kann eine Reaktionskraft auf das Lenkrad 11 ausüben, indem er von der Lenksteuervorrichtung 20 ein Steuersignal, ein Befehlssignal, einen Befehlsstrom und dergleichen erhält. Insbesondere kann der Reaktionskraftmotor 14 einen Befehlsstrom von der Lenksteuervorrichtung 20 erhalten und mit einer durch den Befehlsstrom vorgegebenen Drehzahl angetrieben werden, um ein Reaktionsdrehmoment abzugeben.
Der Fahrer-Drehmomentsensor (nicht abgebildet) kann ein durch die Drehung des Lenkrads 11 erzeugtes Fahrer-Drehmoment erfassen. Wenn sich der Fahrer dreht, während er das Lenkrad 11 hält, kann der Fahrer-Drehmomentsensor das Fahrer-Drehmoment des Lenkrads 11 erfassen und ein Erfassungssignal (oder einen Erfassungswert), das das erfasste Fahrer-Drehmoment angibt, an die Lenksteuervorrichtung 20 übertragen. Mit dem Fahrer-drehmoment kann hier ein Drehmoment gemeint sein, das durch die Betätigung des Lenkrads 11 durch den Fahrer erzeugt wird.
Die Lenksteuervorrichtung 20 kann Lenkinformationen von der Lenkeingabevorrichtung 10 empfangen, einen Steuerwert berechnen und ein elektrisches Signal, das den Steuerwert anzeigt, an die Lenkausgangsvorrichtung 30 ausgeben. Unter Lenkinformationen können hier Informationen verstanden werden, die mindestens einen Lenkwinkel oder ein Fahrerdrehmoment beinhalten.
Derweil kann die Lenksteuervorrichtung 20 die tatsächlich von der Lenkausgangsvorrichtung 30 ausgegebenen Leistungsinformationen als Rückmeldung erhalten, einen Steuerwert berechnen und ein elektrisches Signal, das den Steuerwert anzeigt, an die Lenkeingabevorrichtung 10 ausgeben, so dass es möglich ist, dem Fahrer ein Lenkgefühl zu vermitteln.
Eine solche Lenksteuervorrichtung 20 kann als elektronisches Steuergerät, wie z. B. ein elektronisches Steuereinheit (ECU), ein Mikrocomputer (micom) o. ä., implementiert werden; eine detaillierte Beschreibung der Lenksteuervorrichtung 20 wird später beschrieben.
Die Lenkausgangsvorrichtung 30 kann sich auf eine Vorrichtung beziehen, die das eigentliche Fahrzeug so steuert, dass es entsprechend der Absicht des Fahrers lenkt. Die Lenkausgangsvorrichtung 30 kann einen Lenkmotor 31, eine Zahnstange 32, einen Zahnstangenpositionssensor 34, ein Rad 33, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 und dergleichen umfassen.
Der Lenkmotor 31 kann die Zahnstange 32 in axialer Richtung bewegen. Insbesondere kann der Lenkmotor 31 angetrieben werden, wenn er einen Befehlsstrom von der Lenksteuervorrichtung 20 empfängt, und kann die Zahnstange 32 zu einer linearen Bewegung in axialer Richtung veranlassen.
Die Zahnstange 32 kann durch den Antrieb des Lenkmotors 31 linear bewegt werden, und das Rad 33 wird durch die lineare Bewegung der Zahnstange 32 nach links oder rechts gelenkt.
Der Zahnstangenpositionssensor 34 kann die Position des Zahnstange 32 erfassen. Wenn die Zahnstange 32 eine lineare Bewegung ausführt und sich aus einer Position bewegt, die einer neutralen Position des Lenkrads 11 entspricht, kann der Zahnstangenpositionssensor 34 die tatsächliche Position der Zahnstange 32 erfassen und ein Erfassungssignal, das den Positionserfassungswert der Zahnstange 32 angibt, an die Lenksteuervorrichtung 20 ausgeben.
Hier kann der Zahnstangenpositionssensor 34 die tatsächliche Bewegungsgeschwindigkeit der Zahnstange 32 erfassen. Das heißt, der Zahnstangenpositionssensor 34 kann die Position der Zahnstange 32 erfassen, die Bewegungsgeschwindigkeit der Zahnstange 32 durch Unterscheidungsmerkmale der erfassten Position der Zahnstange 32 in Bezug auf die Zeit berechnen und ein Erfassungssignal, das den Wert der Bewegungsgeschwindigkeit der Zahnstange 32 anzeigt, an die Lenksteuervorrichtung 20 ausgeben. Dementsprechend kann der Zahnstangenpositionssensor 34 auch ein Unterscheidungsmerkmal enthalten.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erfassen. Insbesondere kann der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erfassen und ein Erfassungssignal, das die Fahrgeschwindigkeit angibt, an die Lenksteuervorrichtung 20 ausgeben.
Obwohl nicht dargestellt, kann das Lenkunterstützungssystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung ferner ein Ritzelrad, einen Lenkwinkelsensor zur Erfassung des Lenkwinkels des Rades 33, einen Gierratensensor zur Erfassung des Kurswinkels des Fahrzeugs und eine Kupplung umfassen, die die Lenkeingangseinheit und die Lenkausgangseinheit trennen oder verbinden kann.
In dem Fall, dass das Lenkunterstützungssystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung ein SbW-System ist, kann das Lenkunterstützungssystem 1, da die Lenkeingabevorrichtung 10 und die Lenkausgangsvorrichtung 30 anstelle eines mechanischen Gestänges elektrisch verbunden sind, dem Fahrer in geeigneter Weise ein Lenkgefühl vermitteln, indem es den Zustand der Straßenoberfläche im Reaktionsdrehmoment widerspiegelt.
Gleichzeitig kann der Zustand der Straßenoberfläche mit Geräuschen einhergehen. In diesem Fall kann das Lenkunterstützungssystem 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung das auf die Räder übertragene Geräusch filtern, so dass der Fahrer die auf der Straßenoberfläche erzeugten Vibrationen, Stöße usw. nicht spürt.
Wenn der Fahrer jedoch manuell fährt, indem er einen bestimmten Fahrmodus, z. B. einen Sportmodus, auswählt, kann es Fälle geben, in denen der Fahrer den Zustand der Straßenoberfläche richtig spüren möchte. Wenn in diesem Fall alle an die Räder übertragenen Geräusche gefiltert werden, kann der Fahrer den Zustand der Straßenoberfläche (z. B. Vibrationen) möglicherweise nicht richtig wahrnehmen. Daher ist es erforderlich, den Zustand der Straßenoberfläche je nach Fahrmodus unterschiedlich wiederzugeben.
Nachfolgend wird die Lenksteuervorrichtung 20 beschrieben, die in der Lage ist, dem Fahrer ein natürliches Lenkgefühl zu vermitteln, indem sie das Geräusch entsprechend dem Zustand der Straßenoberfläche entsprechend dem oben beschriebenen Fahrmodus im Detail wiedergibt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Bezugnehmend auf 2 kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung das Reaktionsdrehmoment durch Filtern der von der Straßenoberfläche auf die Räder übertragenen Geräusche berechnen. Die Lenksteuervorrichtung 100 kann einen Geräuschfrequenzrechner 110, ein Geräuschfrequenzfilter 120, einen Reaktionsdrehmomentrechner 130 und dergleichen enthalten.
Der Geräuschfrequenzrechner 110 kann eine Geräuschfrequenz des auf das Rad übertragenen Geräusches berechnen. Insbesondere kann der Geräuschfrequenzrechner 110 eine Raddrehzahl mit einer Solldrehzahl vergleichen und die Geräuschfrequenz auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses berechnen.
Hier kann die Solldrehzahl eine erwartete Fahrzeuggeschwindigkeit bedeuten, wenn der Fahrer ein Gaspedal oder ähnliches betätigt. Diese Solldrehzahl kann von einer im Fahrzeug eingebauten Beschleunigungssteuervorrichtung (nicht dargestellt) berechnet werden, die die Beschleunigung des Fahrzeugs steuert. Dementsprechend kann die Solldrehzahl von der Beschleunigungssteuervorrichtung berechnet und in den Geräuschfrequenzrechner 110 eingegeben werden.
Der Geräuschfrequenzrechner 110 kann beispielsweise die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 erfasste Drehzahl des Rades 33 und die von der Beschleunigungssteuervorrichtung (nicht dargestellt) berechnete Solldrehzahl empfangen, einen Differenzwert zwischen der Drehzahl des Rades 33 und der Solldrehzahl berechnen und eine dem Differenzwert entsprechende Geräuschfrequenz unter Verwendung einer voreingestellten oder gespeicherten Tabelle oder Kennlinie berechnen.
In der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Berechnung der Geräuschfrequenz anhand der Drehzahl des Rades 33 beschrieben, das jedoch nur ein Beispiel darstellt und nicht darauf beschränkt ist.
Dabei kann sich die Geräuschfrequenz auf eine Frequenz beziehen, die einer Vibration oder Ähnlichem entspricht, die zwischen der Straßenoberfläche und den Rädern auftritt. Mit diesen Geräuschfrequenzen können alle Frequenzen gemeint sein, die in einem bestimmten Frequenzband enthalten sind. Dabei kann die Geräuschfrequenz ein relativ hoher Frequenzbereich sein.
Das Geräuschfrequenzfilter 120 kann einen Filterungsgrad auf der Grundlage von zwei oder mehr Fahrmodi bestimmen und die Geräuschfrequenz entsprechend dem Filterungsgrad filtern.
Unter Fahrmodus kann hier ein Modus verstanden werden, der sich nach den Fahreigenschaften richtet. Zu den Fahrmodi gehören beispielsweise ein Normalmodus, ein Komfortmodus, der Geräusche minimiert, um ein ruhigeres Fahren zu ermöglichen, ein Sportmodus, der eine relativ hohe Drehzahl als andere Modi beibehält, um ein dynamisches Fahren durch eine höhere Beschleunigungsleistung zu ermöglichen, und ein Öko-Modus, der den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs maximiert, aber nicht darauf beschränkt ist.
Der Filterungsgrad kann ein Maß für die Filterung einer Geräuschfrequenz sein, das als Verhältnis, als Prozentsatz (%) oder dergleichen ausgedrückt werden kann. Bei einem Filterungsgrad von 100 % werden beispielsweise alle Geräuschfrequenzen entfernt, bei einem Filterungsgrad von 50 % wird die Hälfte der Frequenzbänder der Geräuschfrequenz entfernt und bei einem Filterungsgrad von 10 % wird nur ein Teil des Frequenzbandes der Geräuschfrequenz entfernt. Der Filterungsgrad kann in Abhängigkeit vom Fahrmodus bestimmt werden, und der Filterungsgrad kann auch unterschiedlich sein, wenn der Fahrmodus unterschiedlich ist.
Dabei kann das Geräuschfrequenzfilter 120 ein variables Filter einstellen, das dem Filterungsgrad entspricht, der in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrmodus des Fahrzeugs ermittelt wird, und die Geräuschfrequenz filtern.
Wenn der Fahrmodus beispielsweise einen Normalmodus, einen Komfortmodus und einen Sportmodus umfasst, die nach Fahrcharakteristiken klassifiziert sind, kann das Geräuschfrequenzfilter 120 ein variables Filter einstellen, das dem Filterungsgrad entspricht, der entsprechend dem Fahrmodus bestimmt wird, der einer der drei Modi Normalmodus, Komfortmodus und Sportmodus ist, und die Geräuschfrequenz mithilfe des variablen Filters filtern.
Der Reaktionsdrehmomentrechner 130 kann das Reaktionsdrehmoment auf der Grundlage der gefilterten Geräuschfrequenz berechnen. Insbesondere kann der Reaktionsdrehmomentrechner 130 die Zahnstangenkraft der Lenkausgangsvorrichtung 30, den Zahnstangenpositionswert des Zahnstangenpositionssensors 34 und die entsprechend dem Fahrmodus gefilterte Geräuschfrequenz empfangen und das Reaktionsdrehmoment berechnen, indem er die Zahnstangenkraft, den Zahnstangenpositionswert und die Geräuschfrequenz in einen Algorithmus zur Erzeugung des Reaktionsdrehmoments einsetzt.
In der Zwischenzeit kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung bestimmen, ob der oben beschriebene Vorgang, d.h. der Vorgang der Bestimmung des Filterungsgrades, je nach Fahrmodus unterschiedlich durchgeführt wird, je nachdem, ob ein Befehlssignal oder eine Befehlsinformation von außen eingegeben wird.
Wird beispielsweise ein erstes Signal in den Geräuschfrequenzfilter 120 eingegeben, bestimmt das Geräuschfrequenzfilter 120 den Filterungsgrad der Geräuschfrequenz auf der Grundlage des Fahrmodus unterschiedlich.
Wenn als weiteres Beispiel dem Geräuschfrequenzfilter 120 ein zweites Signal zugeführt wird, bestimmt das Geräuschfrequenzfilter 120 unabhängig vom Fahrmodus den gleichen Filterungsgrad.
Das oben beschriebene erste Signal und das zweite Signal können durch einen Schalter oder ähnliches erzeugt werden. Nachfolgend wird ein Beispiel für einen Schalter beschrieben, mit dem ein Befehl zur Änderung des Betriebs des Geräuschfrequenzfilters 120 ausgeführt werden kann.
3 ist eine Darstellung, die eine Ausführungsform eines Schalters 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Wie in 3 dargestellt, kann ein Schalter 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung den Betrieb des Geräuschfrequenzfilters 120 ändern, indem er als Reaktion auf eine Benutzereingabe, z. B. die Eingabe eines Fahrers, betätigt wird. Wenn ein Benutzer, z. B. ein Fahrer, den Schalter 200 betätigt, kann der Schalter 200 ein erstes Signal ausgeben. Wenn der Benutzer den Schalter 200 nach der Ausgabe des ersten Signals erneut betätigt, kann der Schalter 200 außerdem das zweite Signal ausgeben.
Dabei können das erste und das zweite Signal Signale zur Änderung der Funktionsweise des Geräuschfrequenzfilters 120 bedeuten.
Der Schalter 200 kann an einer bestimmten Position des Lenkrads 11 angeordnet sein, wie in 3 gezeigt, ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Position, an der der Schalter 200 angeordnet ist, kann eine andere Position als das Lenkrad 11 sein, die vom Fahrer leicht manipuliert werden kann.
Der Schalter 200 kann als physische Taste implementiert werden, ist aber nicht darauf beschränkt und kann als Gerät implementiert werden, das Berührungen, Sprache, Blicke und Ähnliches erkennen kann.
Indessen können das erste Signal und das zweite Signal, die vom Benutzer, z. B. einem Fahrer, der den Schalter 200 betätigt, erzeugt werden, in das Geräuschfrequenzfilter 120 eingegeben werden. In diesem Fall, wenn das Geräuschfrequenzfilter 120 das erste Signal empfängt, kann das Geräuschfrequenzfilter 120 verschiedene Filterungsgrade der Geräuschfrequenz auf der Grundlage des Fahrmodus bestimmen, wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Umgekehrt kann das Geräuschfrequenzfilter 120, wenn es das zweite Signal empfängt, unabhängig vom Fahrmodus den gleichen Filterungsgrad bestimmen.
Wie oben beschrieben, kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung selektiv für Fahrstabilität, Fahrkomfort und ein natürliches Lenkgefühl sorgen, je nachdem, wie der Fahrer den Betrieb auswählt.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur unterschiedlichen Filterung der Geräuschfrequenz je nach Fahrmodi im Detail beschrieben.
4 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform der Filterung einer Geräuschfrequenz gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Unter Bezugnahme auf 4 kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung feststellen, ob der aktuelle Fahrmodus der Normalmodus ist (S111).
Wenn der aktuelle Fahrmodus der Normalmodus ist (S111-Ja), kann die Lenksteuervorrichtung 100 ein erstes variables Filter einstellen, das dem Normalmodus entspricht (S121). Hier kann sich das erste variable Filter auf ein Filter beziehen, das eine Geräuschfrequenz um einen ersten Filterungsgrad filtern kann. In diesem Fall kann der erste Filterungsgrad etwa 70% betragen, ist aber nicht darauf beschränkt und kann innerhalb eines vorgegebenen Bereichs eingestellt werden.
Wenn der Fahrmodus beispielsweise der Normalmodus ist, kann das Geräuschfrequenzfilter 120 das erste variable Filter für die Filterung nach dem ersten Filterungsgrad einstellen.
Wenn das erste variable Filter eingestellt ist, kann die Lenksteuervorrichtung 100 die Geräuschfrequenz um den ersten Filterungsgrad filtern, z. B. um etwa 70 %, indem sie das erste variable Filter (S131) verwendet.
Ist der aktuelle Fahrmodus nicht der Normalmodus (S111-Nein), kann die Lenksteuervorrichtung 100 prüfen, ob der aktuelle Fahrmodus der Komfortmodus ist (S112).
Ist der aktuelle Fahrmodus der Komfortmodus (S112-Ja), kann die Lenksteuervorrichtung 100 ein zweites variables Filter einstellen, das dem Komfortmodus entspricht (S122). Hier kann sich das zweite variable Filter auf ein Filter beziehen, das die Geräuschfrequenz um einen zweiten Filterungsgrad filtern kann. In diesem Fall kann der zweite Filterungsgrad größer als der erste Filterungsgrad eingestellt werden und beträgt vorzugsweise etwa 100 %, ist aber nicht darauf beschränkt und kann innerhalb eines voreingestellten Bereichs eingestellt werden.
Handelt es sich bei dem Fahrmodus beispielsweise um den Komfortmodus, kann das Geräuschfrequenzfilter 120 ein zweites variables Filter für die Filterung um einen zweiten Filterungsgrad einstellen, der größer ist als der erste Filterungsgrad.
Wenn das zweite variable Filter eingestellt ist, kann die Lenksteuervorrichtung 100 die Geräuschfrequenz um den zweiten Filterungsgrad filtern, z. B. um 100 %, indem sie das zweite variable Filter (S132) verwendet.
Handelt es sich bei dem aktuellen Fahrmodus nicht um den Normalmodus und den Komfortmodus (S112-No), kann die Lenksteuervorrichtung 100 feststellen, ob es sich bei dem aktuellen Fahrmodus um den Sportmodus handelt (S113).
Handelt es sich bei dem aktuellen Fahrmodus nicht um den Normalmodus, den Komfortmodus und den Sportmodus, so kann der aktuelle Fahrmodus ein Eco-Modus oder ein anderer Fahrmodus sein, und die Lenksteuervorrichtung 100 kann den Vorgang beenden. Indessen kann, wenngleich nicht dargestellt, die Lenksteuervorrichtung 100 den Fahrmodus wiederholt überprüfen, bis der aktuelle Fahrmodus dem Normalmodus, dem Komfortmodus oder dem Sportmodus entspricht.
Handelt es sich bei dem aktuellen Fahrmodus um den Sportmodus (S113-Ja), kann die Lenksteuervorrichtung 100 ein drittes variables Filter einstellen, der dem Sportmodus (123) entspricht. Hier kann sich das dritte variable Filter auf ein Filter beziehen, das die Geräuschfrequenz um einen dritten Filterungsgrad filtern kann. In diesem Fall kann der dritte Filterungsgrad kleiner als der erste Filterungsgrad eingestellt werden und beträgt vorzugsweise etwa 30 %, ist aber nicht darauf beschränkt und kann innerhalb eines voreingestellten Bereichs eingestellt werden.
Handelt es sich bei dem Fahrmodus beispielsweise um den Sportmodus, kann das Geräuschfrequenzfilter 120 das dritte variable Filter für die Filterung mit einem dritten Filterungsgrad einstellen, der kleiner ist als der erste Filterungsgrad.
Wenn das dritte variable Filter eingestellt ist, kann die Lenksteuervorrichtung 100 die Geräuschfrequenz um den dritten Filterungsgrad filtern, z. B. um etwa 30 % unter Verwendung des dritten variablen Filters (S133).
Das variable Filter kann z. B. ein Tiefpassfilter (LPF), ein Hochpassfilter (HPF) oder ein Bandpassfilter (BPF) sein, ist aber darauf beschränkt. Bei den ersten und zweiten variablen Filtern kann es sich um verschiedene Arten von Filtern handeln, oder sie können alle dieselbe Art von Filtern sein.
Hier kann jeder LPF und HPF ein Filter mit einer variablen Grenzfrequenz sein, und der BPF kann ein Filter sein, bei dem mindestens eine Mittenfrequenz und eine Bandbreite variabel ist.
Wird die Geräuschfrequenz ganz oder teilweise gefiltert, kann die Lenksteuervorrichtung 100 das Reaktionsdrehmoment unter Verwendung der gefilterten Geräuschfrequenz, der Zahnstangenkraft oder dergleichen berechnen (S140).
In der Zwischenzeit wird der Fahrmodus des Fahrzeugs in der Reihenfolge Normalmodus, Komfortmodus und Sportmodus geprüft, wie in 4 gezeigt, aber dies ist nur ein Beispiel zur Erläuterung der vorliegenden Offenbarung und ist nicht darauf beschränkt. Die Reihenfolge der Prüfung kann je nach den Absichten des Designers geändert werden.
Wie oben beschrieben, kann es sich bei dem variablen Filter um einen der Filter LPF, HPF oder BPF handeln. Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Filterung der Geräuschfrequenz mit Hilfe des LPF im Detail beschrieben.
5 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform der Filterung einer Geräuschfrequenz gemäß der vorliegenden Offenbarung, und 6 ist ein Diagramm, das schematisch eine Charakteristik eines Tiefpassfilters gemäß einem Fahrmodus darstellt.
Wie in 5 dargestellt, kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung das variable Filter als Tiefpassfilter (S210) einstellen.
Insbesondere handelt es sich bei dem variablen Filter um einen Tiefpassfilter mit einer ersten Grenzfrequenz, und die erste Grenzfrequenz kann auf eine Frequenz geändert werden, die einem je nach Fahrmodus vorgegebenen Filterungsgrad entspricht.
In der Zwischenzeit kann die Lenksteuervorrichtung 100, wie oben unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, feststellen, ob der aktuelle Fahrmodus der Normalmodus ist (S211).
Wenn der Fahrmodus der Normalmodus ist (S21-Ja), kann die Lenksteuervorrichtung 100 eine Frequenz, d. h. eine Referenzfrequenz fo, die dem normalen Filterungsgrad im Normalmodus entspricht, als erste Grenzfrequenz einstellen und die Geräuschfrequenz filtern (S221).
Handelt es sich bei dem Fahrmodus nicht um den Normalmodus (S211- Nein), kann die Lenksteuervorrichtung 100 ermitteln, ob es sich bei dem aktuellen Fahrmodus um den Komfortmodus handelt (S212).
Ist der Fahrmodus der Komfortmodus (S212-Ja), filtert die Lenksteuervorrichtung 100 die Geräuschfrequenz, indem sie eine Frequenz, die einem Filterungsgrad des Komfortmodus entspricht, als Grenzfrequenz einstellt. Das heißt, die Lenksteuervorrichtung 100 kann die Geräuschfrequenz filtern, indem sie eine Frequenz, die kleiner ist als die Grenzfrequenz, die dem in den Schritten S210 und S221 verwendeten Normalmodus entspricht, als erste Grenzfrequenz (S222) festlegt.
Handelt es sich bei dem Fahrmodus nicht um den Komfortmodus (S212-Nein), kann die Lenksteuervorrichtung 100 ermitteln, ob es sich bei dem aktuellen Fahrmodus um den Sportmodus handelt (S213).
Handelt es sich bei dem Fahrmodus um den Sportmodus (S213-Ja), kann die Lenksteuervorrichtung 100 die Geräuschfrequenz filtern, indem sie eine Frequenz, die einem Filterungsgrad im Sportmodus entspricht, als Grenzfrequenz einstellt. Das heißt, die Lenksteuervorrichtung 100 kann die Geräuschfrequenz filtern, indem sie eine höhere Frequenz als die Grenzfrequenz, die dem in den Schritten S210 und S221 verwendeten Normalmodus entspricht, als erste Grenzfrequenz (S223) verwendet.
Wenn die Geräuschfrequenz ganz oder teilweise gefiltert wird, kann die Lenksteuervorrichtung 100 ein Reaktionsdrehmoment unter Verwendung der gefilterten Geräuschfrequenz, der Zahnstangenkraft oder dergleichen berechnen (S230).
Wie oben beschrieben, kann die erste Grenzfrequenz des LPF auf der Grundlage einer Frequenz, die einem normalen Filterungsgrad im Normalmodus entspricht, so geändert werden, dass sie kleiner ist als die Frequenz, die dem normalen Filterungsgrad entspricht, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, und so geändert werden, dass sie größer ist als die Frequenz, die dem normalen Filterungsgrad entspricht, wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist.
Das heißt, die erste Grenzfrequenz des LPF wird je nach Fahrmodus geändert und verschoben, und die Gesamtform des LPF wird verschoben, so dass der Bereich, in dem die Geräuschfrequenz gefiltert wird, verändert werden kann.
In 6 ist beispielsweise die erste Grenzfrequenz des LPF fc, wenn der Fahrmodus der Normalmodus ist, und die erste Grenzfrequenz des LPF ist eine Frequenz f1, die kleiner als fc ist, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, und die erste Grenzfrequenz des LPF ist eine Frequenz f2, die größer als fc ist, wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist.
Wenn das variable Filter ein LPF ist, ist der Filterungsgrad der Geräuschfrequenz im Komfortmodus größer als im Normalmodus, und im Sportmodus ist der Filterungsgrad der Geräuschfrequenz kleiner als im Normalmodus, wenn der Fahrmodus ein LPF ist.
Wie oben beschrieben, kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung dem Fahrer ein unterschiedliches Fahrgefühl vermitteln, indem der Grad der Rückmeldung über den Zustand der Straßenoberfläche je nach Fahrmodus unterschiedlich eingestellt wird.
Indessen kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Geräuschfrequenz mit einem variablen Filter, das ein HPF ist, filtern. Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Filterung der Geräuschfrequenz mit Hilfe des HPF im Detail beschrieben.
7 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer dritten Ausführungsform der Filterung einer Geräuschfrequenz gemäß der vorliegenden Offenbarung, und 8 ist ein Diagramm, das schematisch eine Charakteristik eines Hochpassfilters gemäß einem Fahrmodus darstellt.
Wie in 7 dargestellt, kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung das variable Filter als Hochpassfilter (S310) einstellen.
Insbesondere kann es sich bei dem variablen Filter um einen Hochpassfilter mit einer zweiten Grenzfrequenz handeln, und die zweite Grenzfrequenz kann auf eine Frequenz variiert werden, die einem Filterungsgrad entspricht, der je nach Fahrmodus vorgegeben ist.
In der Zwischenzeit kann die Lenksteuervorrichtung 100, wie oben unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben, feststellen, ob der aktuelle Fahrmodus der Normalmodus ist (S311).
Handelt es sich bei dem Fahrmodus um den Normalmodus (S311-Ja), kann die Lenksteuervorrichtung 100 eine Frequenz, d. h. eine Referenzfrequenz fc, die dem normalen Filterungsgrad im Normalmodus entspricht, als zweite Grenzfrequenz wie oben beschrieben einstellen, um die Geräuschfrequenz zu filtern (S321).
Handelt es sich bei dem Fahrmodus nicht um den Normalmodus (311-No), kann die Lenksteuervorrichtung 100 ermitteln, ob es sich bei dem aktuellen Fahrmodus um den Komfortmodus (S312) handelt.
Handelt es sich bei dem Fahrmodus um den Komfortmodus (S312-Ja), kann die Lenksteuervorrichtung 100 die Geräuschfrequenz filtern, indem sie eine Frequenz, die einem Filterungsgrad im Komfortmodus entspricht, als Grenzfrequenz einstellt. Das heißt, die Lenksteuervorrichtung 100 kann die Geräuschfrequenz filtern, indem sie als zweite Grenzfrequenz (S322) eine höhere Frequenz als die Grenzfrequenz verwendet, die dem in den Schritten S310 und S321 verwendeten Normalmodus entspricht.
Handelt es sich bei dem Fahrmodus nicht um den Komfortmodus (S312-Nein), kann die Lenksteuervorrichtung 100 ermitteln, ob es sich bei dem aktuellen Fahrmodus um den Sportmodus handelt (S213).
Handelt es sich bei dem Fahrmodus um den Sportmodus (S313-Ja), kann die Lenksteuervorrichtung 100 die Geräuschfrequenz filtern, indem sie eine Frequenz, die dem Filterungsgrad des Sportmodus entspricht, als Grenzfrequenz einstellt. Das heißt, die Lenksteuervorrichtung 100 kann die Geräuschfrequenz filtern, indem sie als zweite Grenzfrequenz (S223) eine Frequenz verwendet, die kleiner ist als die Grenzfrequenz, die dem in den Schritten S310 und S321 verwendeten Normalmodus entspricht.
Wenn die Geräuschfrequenz ganz oder teilweise gefiltert wird, kann die Lenksteuervorrichtung 100 das Reaktionsdrehmoment anhand der gefilterten Geräuschfrequenz, der Zahnstangenkraft oder dergleichen berechnen (S330).
Wie oben beschrieben, kann die zweite Grenzfrequenz des HPF auf der Grundlage einer Frequenz, die einem normalen Filterungsgrad im Normalmodus entspricht, so geändert werden, dass sie größer ist als die dem normalen Filterungsgrad entsprechende Frequenz, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, und dass sie kleiner ist als die dem normalen Filterungsgrad entsprechende Frequenz, wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist.
Das heißt, die zweite Grenzfrequenz des HPF wird je nach Fahrmodus geändert und verschoben, und die Gesamtform des HPF wird verschoben, so dass der Bereich, in dem die Geräuschfrequenz gefiltert wird, verändert werden kann.
Bezug nehmend auf 8 ist z. B. in dem Fall, dass der Fahrmodus der Normalmodus ist, die zweite Grenzfrequenz des HPF fc, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, ist die zweite Grenzfrequenz des HPF eine Frequenz f1, die kleiner als fc ist, und wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist, ist die zweite Grenzfrequenz des HPF eine Frequenz f2, die höher als fc ist.
Wenn es sich bei dem variablen Filter um einen HPF handelt, ist im Fall, dass der Fahrmodus der Komfortmodus ist, der Filterungsgrad der Geräuschfrequenz größer als im Normalmodus, und wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist, ist der Filterungsgrad der Geräuschfrequenz kleiner als im Normalmodus.
Wie oben beschrieben, kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung dem Fahrer ein unterschiedliches Fahrgefühl vermitteln, indem der Grad der Rückmeldung über den Zustand der Straßenoberfläche je nach Fahrmodus unterschiedlich eingestellt wird.
Inzwischen kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Geräuschfrequenz mit einem variablen Filter filtern, das ein BPF ist. Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Filterung der Geräuschfrequenz mit Hilfe des BPF im Detail beschrieben.
9 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer vierten Ausführungsform der Filterung einer Geräuschfrequenz gemäß der vorliegenden Offenbarung, 10 ist ein erstes Diagramm, das schematisch eine Charakteristik eines Bandpassfilters gemäß einem Fahrmodus darstellt, und 11 ist ein zweites Diagramm, das schematisch eine Charakteristik eines Bandpassfilters gemäß einem Fahrmodus darstellt.
Wie in 9 dargestellt, kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung das variable Filter als Bandpassfilter (S410) einstellen.
Insbesondere handelt es sich bei dem variablen Filter um ein Bandpassfilter mit einer Mittenfrequenz und einer Bandbreite, wobei zumindest die Mittenfrequenz oder die Bandbreite auf der Grundlage eines Filterungsgrades variiert werden kann, der entsprechend dem Fahrmodus vorgegeben ist. Das heißt, es kann nur die Mittenfrequenz des BPF oder nur die Bandbreite des BPF oder sowohl die Mittenfrequenz als auch die Bandbreite variiert werden.
In der Zwischenzeit kann die Lenksteuervorrichtung 100, wie oben unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 7 beschrieben, feststellen, ob der aktuelle Fahrmodus der Normalmodus ist (S411).
Wenn der Fahrmodus der Normalmodus ist (S411-Ja), kann die Lenksteuervorrichtung 100 eine Frequenz, d. h. eine Referenzfrequenz fo, und eine Bandbreite, also eine Referenzbandbreite B, entsprechend dem normalen Filterungsgrad im Normalmodus als die oben genannte Mittenfrequenz und Bandbreite einstellen, um die Geräuschfrequenz zu filtern (S421).
Wenn der Fahrmodus nicht der Normalmodus ist (S411-Nein), kann die Lenksteuervorrichtung 100 prüfen, ob der aktuelle Fahrmodus der Komfortmodus ist (S412), und wenn der aktuelle Fahrmodus nicht der Komfortmodus ist (S412-Nein), kann die Lenksteuervorrichtung 100 feststellen, ob der aktuelle Fahrmodus der Sportmodus ist (S413).
Handelt es sich bei dem Fahrmodus um den Komfortmodus oder den Sportmodus (S412, S413, Ja), kann die Lenksteuervorrichtung 100 die Mittenfrequenz und die Bandbreite entsprechend dem Fahrmodus, also dem Komfortmodus oder dem Sportmodus, ändern, um die Geräuschfrequenz zu filtern (S422).
Hier kann bei der Änderung der Mittenfrequenz, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, da die Geräuschfrequenz größtenteils entfernt werden soll, die Mittenfrequenz so geändert werden, dass die Geräuschfrequenz relativ stärker entfernt wird als im Normalmodus. Handelt es sich bei dem Fahrmodus um den Sportmodus, kann die Mittenfrequenz außerdem so verändert werden, dass die Geräuschfrequenz relativ weniger entfernt wird als im Normalmodus, da die Geräuschfrequenz kaum entfernt werden muss.
Das heißt, ausgehend von der Frequenz, die dem normalen Filterungsgrad im Normalmodus entspricht, kann, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus oder der Sportmodus ist, die Mittenfrequenz so geändert werden, dass sie kleiner oder größer ist als eine Frequenz, die dem normalen Filterungsgrad entspricht. Dies wird später unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
Bei der Änderung der Bandbreite kann die Bandbreite auf der Grundlage der Bandbreite, die dem normalen Filterungsgrad im Normalmodus entspricht, so geändert werden, dass sie größer ist als die Bandbreite, die dem normalen Filterungsgrad entspricht, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, und sie kann so geändert werden, dass sie kleiner ist als die Bandbreite, die dem normalen Filterungsgrad entspricht, wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist.
Wenn der Fahrmodus beispielsweise der Komfortmodus ist, kann der Geräuschfrequenzfilter 120 einen BPF einstellen, dessen Bandbreite größer ist als die Bandbreite des Normalmodus, und die Geräuschfrequenz mit dem eingestellten BPF filtern.
Ein weiteres Beispiel: Wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist, kann der Geräuschfrequenzfilter 120 einen BPF mit einer kleineren Bandbreite als die Bandbreite des Normalmodus einstellen und die Geräuschfrequenz mit dem eingestellten BPF filtern.
Wird die Geräuschfrequenz ganz oder teilweise gefiltert, kann die Lenksteuervorrichtung 100 das Reaktionsdrehmoment anhand der gefilterten Geräuschfrequenz und der Zahnstangenkraft (S330) berechnen.
Wie oben beschrieben, kann die Mittenfrequenz des BPF je nach Fahrmodus verändert oder verschoben werden, und die Gesamtform des BPF wird verschoben, so dass der Bereich, in dem die Geräuschfrequenz gefiltert wird, verändert werden kann.
Gemäß 10 ist beispielsweise bei einem BPF mit gleicher Bandbreite die Mittenfrequenz des BPF, der dem Normalmodus entspricht, fo, und die Mittenfrequenz des BPF, der dem Komfortmodus entspricht, ist f1, was eine viel kleinere Frequenz als fo ist, und wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist, ist die Mittenfrequenz des HPF f2, was eine höhere Frequenz als fo ist. In diesem Fall kann f1 so eingestellt werden, dass es dem Filterungsgrad (z.B. 100%) gemäß dem Komfortmodus entspricht, und f2 kann so eingestellt werden, dass es dem Filterungsgrad (z.B. 30%) gemäß dem Sportmodus entspricht. In 10 ist der Fall dargestellt, in dem die Mittenfrequenz f1, die dem Komfortmodus als Fahrmodus entspricht, kleiner ist als die Mittenfrequenz fo, die dem Normalmodus entspricht, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Wenn der Filterungsgrad gemäß dem Komfortmodus eine Bedingung erfüllt, die größer ist als der Filterungsgrad gemäß dem Normalmodus, kann die Mittenfrequenz f1, die dem Komfortmodus entspricht, größer sein als die Mittenfrequenz f1, die dem Normalmodus entspricht. Dies kann auch für den Fall gelten, in dem die Mittenfrequenz f2 dem Sportmodus entspricht.
Ähnlich wie die Mittenfrequenz des BPF kann auch die Bandbreite des BPF auf der Grundlage des Normalmodus größer als die dem Normalmodus entsprechende Bandbreite geändert werden, wenn der Fahrmodus in den Komfortmodus geändert wird, und kann kleiner als die dem Normalmodus entsprechende Bandbreite geändert werden, wenn der Fahrmodus in den Sportmodus geändert wird.
Bezug nehmend auf 11 kann z. B. bei BPFs mit der gleichen Mittenfrequenz fo die Bandbreite der BPF, die dem Komfortmodus entspricht, schmaler sein als die Bandbreite der BPF, die dem Normalmodus entspricht, und die Bandbreite der BPF, die dem Sportmodus entspricht, kann breiter sein als die Bandbreite der BPF, die dem Normalmodus entspricht.
Wie oben beschrieben, kann die Lenksteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung dem Fahrer ein unterschiedliches Fahrgefühl vermitteln, indem je nach Fahrmodus unterschiedliche Grade der Rückmeldung über den Zustand der Straßenoberfläche eingestellt werden.
Wenn der Filterungsgrad je nach Fahrmodus voreingestellt ist, kann der Fahrer den voreingestellten Filterungsgrad für jeden Fahrmodus mit Hilfe eines Tuners im Fahrzeug fein einstellen.
Nachfolgend wird ein Tuner gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
12 ist eine Darstellung, die schematisch eine erste Ausführungsform eines Tuners 300 gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 13 ist eine Darstellung, die schematisch eine zweite Ausführungsform eines Tuners 400 gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Die Tuner 300 und 400 gemäß der vorliegenden Offenbarung können ein Abstimmsignal ausgeben, das einer Abstimmoperation eines Benutzers, z. B. eines Fahrers, entspricht.
Ein solcher Tuner 300 kann als physische Taste, z. B. als Drehregler, ausgeführt werden, wie in 12 dargestellt. Der in 12 gezeigte Tuner 300 kann einen Zeigerpunkt 310, der einen Wert anzeigt, eine Auswahltaste 320 usw. enthalten und kann von einem Benutzer, z. B. einem Fahrer, im oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden. Ein Benutzer, z. B. ein Fahrer, kann durch Drehen des in 12 gezeigten Tuners 300 unter Bezugnahme auf den Zeigerpunkt 310 den gewünschten Filterungsgrad bestimmen und schließlich durch Drücken der Auswahltaste 320 festlegen.
In der Zwischenzeit kann der Tuner 400 gemäß der vorliegenden Offenbarung mit einer Hardwarekonfiguration, wie z. B. einem Touchpanel und einem Anzeigefeld, und einer Softwarekonfiguration implementiert werden, wie in 13 gezeigt. Der in 13 dargestellte Tuner 400 kann die Symbole 410, 420 und 430 anzeigen. Ein Benutzer, z. B. ein Fahrer, kann den Filterungsgrad durch Berühren der auf dem Bildschirm angezeigten Symbole 410, 420 und 430 anzeigen. Hier können die Skalen α, β und γ, die auf jedem Symbol 410, 420 und 430 angezeigt werden, so eingestellt werden, dass sie sich nicht mit dem Filterungsgrad überschneiden, der dem jeweiligen Fahrmodus entspricht.
Wenn ein Benutzer, z. B. ein Fahrer, die Tuner 300 und 400 bedient, kann die Lenksteuervorrichtung 100 einen voreingestellten Filterungsgrad für jeden Fahrmodus entsprechend einem Abstimmsignal einstellen, das von den Tunern 300 und 400 eingegeben wird.
Das Geräuschfrequenzfilter 120 kann zum Beispiel ein Abstimmsignal von den Tunern 300 und 400 empfangen, das einer Abstimmoperation des Benutzers entspricht, und den Filterungsgrad entsprechend dem Abstimmsignal einstellen.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Offenbarung dem Fahrer ein vielfältigeres Fahrgefühl vermittelt werden, indem der Filterungsgrad entsprechend der Auswahl des Fahrers eingestellt wird.
Nachfolgend wird ein Lenksteuerverfahren beschrieben, mit die Gesamtheit der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden kann.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Lenksteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Gemäß 14 kann das Lenksteuerverfahren nach der vorliegenden Offenbarung das Reaktionsdrehmoment durch Filtern des von der Straßenoberfläche auf das Rad übertragenen Geräusches berechnen. Das Lenksteuerverfahren kann einen Geräuschfrequenz-Berechnungsschritt S510 des auf die Räder übertragenen Geräuschs, einen Schritt S520 zur Bestimmung eines Filterungsgrads der Geräuschfrequenz auf der Grundlage von zwei oder mehr Fahrmodi und zur Filterung der Geräuschfrequenz gemäß dem Filterungsgrad und einen Reaktionsdrehmoment-Berechnungsschritt S530 auf der Grundlage der gefilterten Geräuschfrequenz umfassen.
Hier umfasst der Fahrmodus einen Normalmodus, einen Komfortmodus und einen Sportmodus, die nach Fahrcharakteristiken klassifiziert sind, und wenn der Fahrmodus einer der Modi Normalmodus, Komfortmodus und Sportmodus ist, stellt der Geräuschfrequenz-Filterschritt (S520) ein variables Filter ein, der dem Filterungsgrad entspricht, der entsprechend dem Fahrmodus bestimmt wurde, und filtert die Geräuschfrequenz unter Verwendung des variablen Filters.
In diesem Geräuschfrequenz-Filterschritt (S520) wird, wenn der Fahrmodus der Normalmodus ist, ein erstes variables Filter für die Filterung um einen ersten Filterungsgrad eingestellt, und wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, wird ein zweites variables Filter für die Filterung um einen zweiten Filterungsgrad, der größer als der erste Filterungsgrad ist, eingestellt, und wenn der Fahrmodus ein Sportmodus ist, wird ein drittes variables Filter für die Filterung um einen dritten Filterungsgrad, der kleiner als der erste Filterungsgrad ist, eingestellt.
Das variable Filter kann beispielsweise ein Tiefpassfilter mit einer ersten Grenzfrequenz sein, und die erste Grenzfrequenz kann auf eine Frequenz geändert werden, die einem Filterungsgrad entspricht, der je nach Fahrmodus vorgegeben ist.
Als weiteres Beispiel kann das variable Filter ein Hochpassfilter mit einer zweiten Grenzfrequenz sein, und die zweite Grenzfrequenz kann auf eine Frequenz geändert werden, die einem Filterungsgrad entspricht, der je nach Fahrmodus vorgegeben ist.
Ein weiteres Beispiel ist ein Bandpassfilter mit einer Mittenfrequenz und einer Bandbreite, wobei die Mittenfrequenz und/oder die Bandbreite auf der Grundlage eines Filterungsgrads variabel sein kann, der je nach Fahrmodus vorgegeben ist.
Wie oben beschrieben, ist es nach der vorliegenden Offenbarung möglich, dem Fahrer ein angemessenes Lenkgefühl zu vermitteln, indem der Grad der Rückmeldung über den Zustand der Straßenoberfläche je nach Fahrmodus unterschiedlich eingestellt wird.
Darüber hinaus ist es nach der vorliegenden Offenbarung möglich, selektiv Fahrstabilität, Fahrkomfort und ein natürliches Lenkgefühl entsprechend der Auswahl des Fahrers zu gewährleisten.
Die obige Beschreibung wird vorgelegt, um einen Fachmann zu befähigen, den technischen Gedanken der vorliegenden Offenbarung umzusetzen und zu nutzen, und wird im Zusammenhang mit einer bestimmten Anwendung und ihren Anforderungen bereitgestellt. Verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Substitutionen zu den beschriebenen Ausführungsformen werden für den Fachmann ohne Weiteres ersichtlich sein, und die hierin definierten allgemeinen Prinzipien können auf andere Ausführungsformen und Anwendungen angewandt werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die obige Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen stellen ein Beispiel für die technische Idee der vorliegenden Offenbarung dar und dienen lediglich der Veranschaulichung. Das heißt, die beschriebenen Ausführungsbeispiele sollen den Umfang der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Daher ist der Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern hat den breitesten Umfang, der mit den Ansprüchen vereinbar ist. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung ist auf der Grundlage der folgenden Ansprüche auszulegen und alle technischen Ideen innerhalb des Umfangs von Äquivalenten davon sind so auszulegen, dass sie im Umfang der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen sind.
VERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität gemäß Artikel 119(a) des US-Patentrechts (35 USC § 119(a)) für die Patentanmeldung Nr. 10-2019-0107020 , die am 30. August 2019 in Korea eingereicht wurde, und ihr gesamter Inhalt wird durch Bezugnahme in die vorliegende Patentanmeldung aufgenommen. Falls diese Patentanmeldung eine Priorität für Länder außerhalb der USA beansprucht, werden aus den gleichen Gründen wie oben sämtliche Inhalte zur Bezugnahme in diese Patentanmeldung aufgenommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 1020190107020 [0154]

Claims

Lenksteuervorrichtung, die ein von einer Straßenoberfläche auf ein Rad übertragenes Geräusch filtert und ein Reaktionsdrehmoment berechnet, umfassend: einen Geräuschfrequenzrechner, der so konfiguriert ist, dass er eine Geräuschfrequenz des auf das Rad übertragenen Geräuschs berechnet; ein Geräuschfrequenzfilter, das so konfiguriert ist, dass es einen Filterungsgrad auf der Grundlage von zwei oder mehr Fahrmodi bestimmt und die Geräuschfrequenz entsprechend dem Filterungsgrad filtert; und einen Reaktionsdrehmomentrechner, der so konfiguriert ist, dass er das Reaktionsdrehmoment auf der Grundlage der gefilterten Geräuschfrequenz berechnet.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Geräuschfrequenzrechner eine Drehgeschwindigkeit des Rades mit einer Solldrehzahl vergleicht und die Geräuschfrequenz auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses berechnet.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fahrmodus einen Normalmodus, einen Komfortmodus und einen Sportmodus umfasst, die entsprechend den Fahreigenschaften klassifiziert sind, wobei, wenn der Fahrmodus einer von dem Normalmodus, dem Komfortmodus und dem Sportmodus ist, das Geräuschfrequenzfilter ein variables Filter einstellt, das dem gemäß dem Fahrmodus bestimmten Filterungsgrad entspricht, und die Geräuschfrequenz unter Verwendung des variablen Filters filtert.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Geräuschfrequenzfilter ein erstes variables Filter zum Filtern um einen ersten Filtergrad einstellt, wenn der Fahrmodus der Normalmodus ist, ein zweites variables Filter zum Filtern um einen zweiten Filtergrad einstellt, der größer als der erste Filtergrad ist, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, und ein drittes variables Filter zum Filtern um einen dritten Filtergrad einstellt, der kleiner als der erste Filtergrad ist, wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei das variable Filter ein Tiefpassfilter mit einer ersten Grenzfrequenz ist und die erste Grenzfrequenz auf eine Frequenz geändert wird, die dem gemäß dem Fahrmodus vorgegebenen Filterungsgrad entspricht.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei auf der Grundlage einer Frequenz, die einem normalen Filterungsgrad im Normalmodus entspricht, die erste Grenzfrequenz so geändert wird, dass sie kleiner als die dem normalen Filterungsgrad entsprechende Frequenz ist, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, und so geändert wird, dass sie größer als die dem normalen Filterungsgrad entsprechende Frequenz ist, wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei das variable Filter ein Hochpassfilter mit einer zweiten Grenzfrequenz ist und die zweite Grenzfrequenz auf eine Frequenz geändert wird, die dem gemäß dem Fahrmodus vorgegebenen Filterungsgrad entspricht.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei auf der Grundlage einer Frequenz, die einem normalen Filterungsgrad im Normalmodus entspricht, die zweite Grenzfrequenz so geändert wird, dass sie größer als die dem normalen Filterungsgrad entsprechende Frequenz ist, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, und so geändert wird, dass sie kleiner als die dem normalen Filterungsgrad entsprechende Frequenz ist, wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei das variable Filter ein Bandpassfilter ist, das eine Mittenfrequenz und eine Bandbreite umfasst, und mindestens eine der Mittenfrequenz und der Bandbreite auf der Grundlage des Filterungsgrads geändert wird, der entsprechend dem Fahrmodus vorgegeben ist.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei basierend auf einer Frequenz, die einem normalen Filterungsgrad im Normalmodus entspricht, die Mittenfrequenz so geändert wird, dass sie kleiner oder größer als die Frequenz ist, die dem normalen Filterungsgrad entspricht, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus oder der Sportmodus ist.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei basierend auf einer Bandbreite, die einem normalen Filterungsgrad im Normalmodus entspricht, die Bandbreite so geändert wird, dass sie größer als die dem normalen Filterungsgrad entsprechende Bandbreite ist, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, und so geändert wird, dass sie kleiner als die dem normalen Filterungsgrad entsprechende Bandbreite ist, wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Geräuschfrequenzfilter so eingerichtet ist, dass es ein erstes Signal oder ein zweites Signal von einem Schalter empfängt, um den Betrieb des Geräuschfrequenzfilters zu ändern, den Filterungsgrad der Geräuschfrequenz auf der Grundlage des Fahrmodus beim Empfang des ersten Signals unterschiedlich bestimmt, und beim Empfang des zweiten Signals unabhängig vom Fahrmodus den gleichen Filterungsgrad bestimmt.
Lenksteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Geräuschfrequenzfilter ein Abstimmsignal von einem Tuner empfängt, um das Abstimmsignal entsprechend der Abstimmoperation eines Benutzers auszugeben, und den Filterungsgrad entsprechend dem Abstimmsignal einstellt.
Lenksteuerverfahren zum Filtern eines Geräusches, das von einer Straßenoberfläche auf ein Rad übertragen wird, und zum Berechnen eines Reaktionsdrehmoments, umfassend: Berechnen der Geräuschfrequenz des auf das Rad übertragenen Geräuschs; Bestimmen eines Filterungsgrades auf der Grundlage von zwei oder mehr Fahrmodi und Filtern der Geräuschfrequenz gemäß dem Filterungsgrad; und Berechnen des Reaktionsdrehmoments auf der Grundlage der gefilterten Geräuschfrequenz.
Lenksteuerverfahren nach Anspruch 14, wobei der Fahrmodus einen Normalmodus, einen Komfortmodus und einen Sportmodus umfasst, die entsprechend den Fahreigenschaften klassifiziert sind, wobei das Filtern der Geräuschfrequenz, wenn der Fahrmodus einer von dem Normalmodus, dem Komfortmodus und dem Sportmodus ist, das Einstellen eines variablen Filters entsprechend dem Filterungsgrad, der gemäß dem Fahrmodus bestimmt wird, und das Filtern der Geräuschfrequenz durch Verwendung des variablen Filters umfasst.
Lenksteuerverfahren nach Anspruch 15, wobei das Filtern der Geräuschfrequenz umfasst: Einstellen eines ersten variablen Filters zum Filtern nach einem ersten Filtergrad, wenn der Fahrmodus der Normalmodus ist, Einstellen eines zweiten variablen Filters zum Filtern um einen zweiten Filtergrad, der größer ist als der erste Filtergrad, wenn der Fahrmodus der Komfortmodus ist, und Einstellen eines dritten variablen Filters zur Filterung mit einem dritten Filtergrad, der kleiner als der erste Filtergrad ist, wenn der Fahrmodus der Sportmodus ist.
Lenksteuerverfahren nach Anspruch 15, wobei das variable Filter ein Tiefpassfilter mit einer ersten Grenzfrequenz ist und die erste Grenzfrequenz auf eine Frequenz geändert wird, die dem gemäß dem Fahrmodus vorgegebenen Filterungsgrad entspricht.
Lenksteuerverfahren nach Anspruch 15, wobei das variable Filter ein Hochpassfilter mit einer zweiten Grenzfrequenz ist und die zweite Grenzfrequenz auf eine Frequenz geändert wird, die dem gemäß dem Fahrmodus vorgegebenen Filterungsgrad entspricht.
Lenksteuerverfahren nach Anspruch 15, wobei das variable Filter ein Bandpassfilter ist, das eine Mittenfrequenz und eine Bandbreite umfasst, und mindestens eine der Mittenfrequenz und der Bandbreite auf der Grundlage des Filterungsgrads geändert wird, der entsprechend dem Fahrmodus vorgegeben ist.