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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung bezieht sich auf Lenksysteme und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum Erlernen eines Endanschlags und zum Schutz von Handradaktuatoren und Straßenradaktuatoren in Steer-by-Wire-Systemen (SbW-Systemen).
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HINTERGRUND
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Fahrzeuge wie Pkws, Lkws, SUVs, Crossover, Minivans, Wasserfahrzeuge, Flugzeuge, Geländefahrzeuge, Wohnmobile oder andere geeignete Fahrzeuge umfassen ein Lenksystem wie eine elektronische Servolenkung (EPS), ein Steer-by-Wire-Lenksystem, ein hydraulisches Lenksystem oder ein anderes geeignetes Lenksystem. Das Lenksystem umfasst typischerweise einen oder mehrere Controller, die verschiedene Aspekte des Lenksystems steuern, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Steuerung eines oder mehrerer Elektromotoren und/oder eines oder mehrerer Aktuatoren des Lenksystems. In einem SbW-System gibt es beispielsweise zwei Aktuatoren, einen Handradaktuator und einen Straßenradaktuator.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Überdrehen eines Handrads eines Fahrzeugs zu vermeiden.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein System zum Steuern eines Endanschlags eines Handrads mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Steuern des Endanschlags eines Handrads mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Offenbarung wird am besten aus der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird. Es wird betont, dass die verschiedenen Merkmale der Zeichnungen gemäß gängiger Praxis nicht maßstabsgetreu sind. Vielmehr sind die Abmessungen der verschiedenen Merkmale zur Verdeutlichung beliebig vergrößert oder verkleinert.
- 1 veranschaulicht allgemein ein Fahrzeug nach den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung.
- 2 veranschaulicht allgemein ein Überlernschutzsystem gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung.
- 3 veranschaulicht allgemein ein Handrad-Steuersystem und ein Straßenrad-Steuersystem gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung.
- 4 veranschaulicht allgemein eine Handrad-Positionsnachschlagetabelle gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung.
- 5A und 5B veranschaulicht allgemein Änderungen an der Endanschlagsschutzlogik gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung.
- 6 ist ein Flussdiagramm, das allgemein ein Verfahren zum Steuern eines Endanschlags eines Handrads gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende Diskussion bezieht sich auf verschiedene Ausführungsformen der Offenbarung. Obwohl eine oder mehrere dieser Ausführungsformen bevorzugt sein können, sollten die offenbarten Ausführungsformen nicht als Einschränkung des Umfangs der Offenbarung, einschließlich der Ansprüche, interpretiert oder anderweitig verwendet werden. Darüber hinaus wird ein Fachmann verstehen, dass die folgende Beschreibung eine breite Anwendung hat, und die Diskussion einer beliebigen Ausführungsform nur beispielhaft für diese Ausführungsform sein soll und nicht andeuten soll, dass der Umfang der Offenbarung, einschließlich der Ansprüche, auf diese Ausführungsform beschränkt ist.
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Wie beschrieben, umfassen Fahrzeuge, wie z. B. Pkws, Lkws, SUVs, Crossover, Minivans, Wasserfahrzeuge, Flugzeuge, Geländefahrzeuge, Wohnmobile oder andere geeignete Fahrzeuge, über ein Lenksystem, wie z. B. eine elektronische Servolenkung (EPS), ein Steer-by-Wire Lenksystem (SbW-Lenksystem), ein hydraulisches Lenksystem oder ein anderes geeignetes Lenksystem. Das Lenksystem umfasst typischerweise einen oder mehrere Controller, die verschiedene Aspekte des Lenksystems steuern, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Steuerung eines oder mehrerer Elektromotoren und/oder eines oder mehrerer Aktuatoren des Lenksystems. In einem SbW-System gibt es zum Beispiel zwei Aktuatoren, einen Handradaktuator und einen Straßenradaktuator.
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Typischerweise gibt es für das Erlernen des Endanschlags und den Schutz eines Handradaktuators und eines Straßenradaktuators keinen tatsächlichen mechanischen Endanschlag für den Handradaktuator und der Hauptzweck eines Endanschlags besteht darin, ein gewisses Widerstandsdrehmoment bereitzustellen, um ein Überdrehen zu vermeiden. Außerdem besteht beim Straßenradantrieb der Zweck des Endanschlags darin, das mechanische System vor einem Aufprall zu schützen. Eine Herausforderung in Bezug auf das Erlernen des Endanschlags für einen Handradaktuator ist, dass es keinen physischen Endanschlag gibt, was sich auf die Fähigkeit auswirkt, den Endanschlag zu erlernen.
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Dementsprechend können Systeme und Verfahren, wie die hier beschriebenen Systeme und Verfahren, wünschenswert sein, die dazu konfiguriert sind, einen Endanschlag eines Handradaktuators basierend auf einem erlernten Wert eines Straßenradaktuators zu ermitteln. In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren dazu konfiguriert sein, einen Endanschlag eines Straßenradaktuators zu erlernen (z. B. Signale, Erkennung des Endanschlags im Uhrzeigersinn und Erkennung des Endanschlags gegen den Uhrzeigersinn, sind wahr). Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren können dazu konfiguriert sein, Endanschlagswerte des Handradaktuators basierend auf Straßenradaktuatorwerten zu ermitteln. Beispielsweise kann eine virtuelle Handradpositionsnachschlagetabelle verwendet werden, um umgekehrt eine tatsächliche Handradposition nachzuschlagen. Signale von einem Sensor eines Straßenradaktuators (z. B. Erkennung des Endanschlags im Uhrzeigersinn (RWA_EOTCw-Erkennung), Erkennung des Endanschlags gegen den Uhrzeigersinn (RWA_EOTCcw-Erkennung), Endanschlag im Uhrzeigersinn (RWA_EOTCw) und Endanschlag gegen den Uhrzeigersinn (RWA_EOTCcw)) können an den Handradaktuator übertragen werden. In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren dazu konfiguriert sein, bevor der Endanschlag des Handradaktuators ermittelt wird, einen kalibrierbaren voreingestellten Wert zu verwenden und/oder die Umrechnung eines C-Faktors zu berücksichtigen. Der voreingestellte Wert kann auf einen größeren Wert als den tatsächlich möglichen gelernten Wert eingestellt werden, um das Lernen eines Straßenradaktuators zu ermöglichen.
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In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren dazu konfiguriert sein, die konventionelle Endanschlagsschutzlogik des Straßenradaktuators um einen Endanschlagsaktivbefehl und einen Endanschlagsdämpfungsbefehl zu erweitern, die zu einem Straßenradmotordrehmomentbefehl hinzugefügt werden können. Eine Endanschlagsmotordrehmomentgrenze kann auf den Straßenradmotordrehmomentbefehl kann angewendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Endanschlagsunterstützungsskala verwendet werden, um den Motordrehmomentbefehl vor der Begrenzung herabzustufen.
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In einigen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Systeme und Verfahren dazu konfiguriert sein, konventionelle Handrad-Endanschlagsschutzlogik um einen Endanschlagsaktivbefehl und einen Endanschlagsdämpfungsbefehl zu erweitern, welche die Hauptausgaben des Handradaktuator-Software-Endanschlags sein können und zu einem Referenzdrehmoment addiert werden können. Dadurch kann der allgemeine Aufwand und das Dämpfungsniveau am Endanschlag bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen können mehr Fahrzeuggeschwindigkeitspunkte (z. B. 12 oder eine andere geeignete Anzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitspunkten) und Handradgeschwindigkeitspunkte (z. B. 20 oder eine andere geeignete Anzahl von Handradgeschwindigkeitspunkten) hinzugefügt werden, um mehr Abstimmungsspielraum für ein unterschiedliches Endanschlagsgefühl bei unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten und Handradgeschwindigkeiten zu erhalten. Wie hierin verwendet, bezieht sich ein Fahrzeuggeschwindigkeitspunkt auf eine Messung oder einen erfassten Wert einer Fahrzeuggeschwindigkeit, und ein Handradgeschwindigkeitspunkt bezieht sich auf eine Messung oder einen erfassten Wert einer Drehgeschwindigkeit eines Handrads. Zusätzlich oder alternativ kann die Endanschlagslernlogik unabhängig von der Software-Endanschlagslogik sein.
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In einigen Ausführungsformen sind die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren dazu konfiguriert, Sensordaten von mindestens einem Sensor zu empfangen, der mit einem Straßenradaktuator eines Fahrzeugs verbunden ist. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren sind dazu konfiguriert, basierend auf den Sensordaten einen mechanischen Endanschlagswert eines Straßenradaktuators des Fahrzeugs zu ermitteln. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren sind dazu konfiguriert, basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und einen Endanschlagsdämpfungswert zu ermitteln. Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren sind dazu konfiguriert, einen Endanschlagswert eines Handradaktuators basierend auf dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators, dem Endanschlagsdämpfungswert und einem Referenzdrehmomentwert zu ermitteln. Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren sind dazu konfiguriert, das Handrad des Fahrzeugs basierend auf dem Endanschlagswert des Handradaktuators selektiv zu steuern.
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In einigen Ausführungsformen sind die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren dazu konfiguriert, basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs den Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators unter Verwendung einer Nachschlagetabelle zu ermitteln.
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In einigen Ausführungsformen sind die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren dazu konfiguriert, den Endanschlagsdämpfungswert durch Multiplikation eines Dämpfungsverhältnisses mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln.
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In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren dazu konfiguriert sein, den Endanschlagswert des Handradaktuators zu ermitteln, indem der Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und der Endanschlagsdämpfungswert zu dem Referenzdrehmomentwert addiert werden.
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In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren dazu konfiguriert sein, als Reaktion auf einen Fehler in den Sensordaten den Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und den Endanschlags-dämpfungswert basierend auf einem voreingestellten Endanschlagswert des Straßenradaktuators zu ermitteln. In einigen Ausführungsformen kann der Fehler in den Sensordaten entweder einem Fehler in dem mindestens einen Sensor oder einem Mangel an Sensordaten entsprechen. In einigen Ausführungsformen kann der voreingestellte Endanschlagswert des Straßenradaktuators größer sein als der mechanische Endanschlagswert des Straßenradaktuators des Straßenradaktuators.
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In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren dazu konfiguriert sein, einen Endanschlagsschutzwert basierend auf dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators, dem Endanschlagsdämpfungswerts, einer Endanschlagsunterstützungsskala, einem Straßenradmotordrehmomentbefehl oder einer Kombination davon zu ermitteln. In einigen Ausführungsformen kann die Endanschlagsunterstützungsskala einen Skalierungsfaktor umfassen, der mindestens einen Fahrzeugbefehl dabei begrenzt, dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators entgegenzuwirken.
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1 veranschaulicht allgemein ein Fahrzeug 10 gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 10 kann jedes geeignete Fahrzeug wie z.B. einen PKW, einen LKW, einen SUV, einen Minivan, einen Crossover, jedes andere Personenfahrzeug, jedes geeignete Nutzfahrzeug oder jedes andere geeignete Fahrzeug. Obwohl das Fahrzeug 10 als ein Personenfahrzeug mit Rädern und zur Verwendung auf Straßen veranschaulicht ist, können die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung auch für andere Fahrzeuge gelten, wie z. B. Flugzeuge, Boote, Züge, Drohnen oder andere geeignete Fahrzeuge.
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Das Fahrzeug 10 umfasst eine Fahrzeugkarosserie 12 und eine Motorhaube 14. Ein Fahrgastraum 18 ist zumindest teilweise durch die Fahrzeugkarosserie 12 definiert. Ein anderer Teil der Fahrzeugkarosserie 12 definiert einen Motorraum 20. Die Motorhaube 14 kann beweglich an einem Teil der Fahrzeugkarosserie 12 angebracht sein, so dass die Motorhaube 14 Zugang zum Motorraum 20 gewährt, wenn sich die Motorhaube 14 in einer ersten oder offenen Position befindet, und die Motorhaube 14 den Motorraum 20 abdeckt, wenn sich die Motorhaube 14 in einer zweiten oder geschlossenen Position befindet. In einigen Ausführungsformen kann der Motorraum 20 an einem hinteren Teil des Fahrzeugs 10 angeordnet sein, als allgemein dargestellt ist.
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Der Fahrgastraum 18 kann hinter dem Motorraum 20 angeordnet sein, aber kann in Ausführungsformen, bei denen der Motorraum 20 im hinteren Teil des Fahrzeugs 10 angeordnet ist, vor dem Motorraum 20 angeordnet sein. Das Fahrzeug 10 kann jedes geeignete Antriebssystem umfassen, einschließlich eines Verbrennungsmotors, eines oder mehrerer Elektromotoren (z. B. ein Elektrofahrzeug), einer oder mehrerer Brennstoffzellen, eines Hybridantriebssystems (z. B. eines Hybridfahrzeugs), das eine Kombination aus einem Verbrennungsmotor, einem oder mehreren Elektromotoren umfasst, und/oder jedes anderen geeigneten Antriebssystems.
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In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 einen Benzinkraftstoffmotor wie beispielsweise einen Fremdzündungsmotor aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 einen Dieselkraftstoffmotor wie beispielsweise einen Selbstzündungsmotor aufweisen. Der Motorraum 20 beherbergt und/oder umschließt zumindest einige Komponenten des Antriebssystems des Fahrzeugs 10. Zusätzlich oder alternativ sind Antriebssteuerungen wie beispielsweise ein Beschleunigungsaktuator (z. B. ein Gaspedal), ein Bremsaktuator (z. B. ein Bremspedal), ein Lenkrad und andere derartige Komponenten in dem Fahrgastraum 18 des Fahrzeugs 10 angeordnet. Die Antriebssteuerungen können durch einen Fahrer des Fahrzeugs 10 betätigt oder gesteuert werden und können direkt mit entsprechenden Komponenten des Antriebssystems wie beispielsweise einer Drosselklappe, einer Bremse, einer Fahrzeugachse, einem Fahrzeuggetriebe und dergleichen verbunden sein. In einigen Ausführungsformen können die Antriebssteuerungen Signale an einen Fahrzeugcomputer (z. B. bei Drive-by-Wire) kommunizieren, welcher im Gegenzug die entsprechende Antriebskomponente des Antriebssystems steuert. Somit kann das Fahrzeug 10 in einigen Ausführungsformen ein autonomes Fahrzeug sein.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug 10 ein über ein Schwungrad oder eine Schaltkupplung oder eine Fluidkupplung in Kommunikation mit einer Kurbelwelle stehendes Getriebe. In einigen Ausführungsformen umfasst das Getriebe ein manuelles Getriebe. In einigen Ausführungsformen umfasst das Getriebe ein automatisches Getriebe. Das Fahrzeug 10 kann, im Falle eines Verbrennungsmotors oder eines Hybridfahrzeugs, einen oder mehrere Kolben umfassen, welche gemeinsam mit der Kurbelwelle arbeiten, um Kraft zu generieren, die durch das Getriebe an eine oder mehrere Achsen übertragen wird, was Räder 22 dreht. Wenn das Fahrzeug 10 einen oder mehrere Elektromotoren umfasst, stellt eine Fahrzeugbatterie und/oder Brennstoffzelle den Elektromotoren Energie bereit, um die Räder 22 zu drehen.
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Das Fahrzeug 10 kann automatische Fahrzeugantriebssysteme wie beispielsweise eine Geschwindigkeitsregelung, eine adaptive Geschwindigkeitsregelung, automatische Bremssteuerung, andere automatische Fahrzeugantriebssysteme oder eine Kombination davon umfassen. Das Fahrzeug 10 kann ein autonomes oder semi-autonomes Fahrzeug oder ein anderer geeigneter Fahrzeugtyp sein.
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Das Fahrzeug 10 kann zusätzliche oder weniger Merkmale als diese allgemein veranschaulichten und/oder hierin offenbarten Merkmale umfassen.
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In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 eine Ethernet-Komponente 24, eine Controller-Area-Network-Komponente (CAN) 26, eine Media-Oriented-Systems-Transport-Komponente (MOST) 28, eine FlexRay-Komponente 30 (z. B. Brake-by-Wire-System und dergleichen) und eine Local-Interconnect-Network-Komponente (LIN) 32 umfassen. Das Fahrzeug 10 kann die CAN 26, die MOST 28, die FlexRay-Komponente 30, die LIN 32, andere geeignete Netzwerke oder Kommunikationssysteme oder eine Kombination davon verwenden, um verschiedene Informationen von beispielsweise Sensoren innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs an beispielsweise verschiedene Prozessoren oder Controller innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs zu übermitteln. Das Fahrzeug 10 kann zusätzliche oder weniger Merkmale als diese allgemein veranschaulichten und/oder hierin offenbarten Merkmale umfassen.
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In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 ein Lenksystem umfassen, wie z. B. ein EPS-System, ein Steering-by-Wire-Lenksystem (das z. B. einen oder mehrere Controller umfassen oder mit ihnen kommunizieren kann, die Komponenten des Lenksystems ohne die Verwendung einer mechanischen Verbindung zwischen dem Handrad und den Rädern 22 des Fahrzeugs 10 steuern), ein hydraulisches Lenksystem (das z. B. einen magnetischen Aktuator umfassen kann, der in eine Ventilanordnung des hydraulischen Lenksystems integriert ist) oder ein anderes geeignetes Lenksystem.
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Das Lenksystem kann ein System oder einen Mechanismus mit offener Rückkopplung, ein System oder einen Mechanismus mit geschlossener Rückkopplung oder eine Kombination davon umfassen. Das Lenksystem kann dazu konfiguriert sein, verschiedene Eingaben zu erhalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Handradposition, ein Eingangsdrehmoment, eine oder mehrere Straßenradpositionen, andere geeignete Eingaben oder Informationen oder eine Kombination davon.
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Zusätzlich oder alternativ können die Eingaben ein Handraddrehmoment, einen Handradwinkel, eine Motorgeschwindigkeit, eine Fahrzeuggeschwindigkeit (VehSpd), eine geschätzte Zahnstangenkraft, eine andere geeignete Eingabe oder eine Kombination davon umfassen. Das Lenksystem kann dazu konfiguriert sein, eine Lenkfunktion und/oder -steuerung für das Fahrzeugs 10 bereitzustellen. Beispielsweise kann das Lenksystem basierend auf den verschiedenen Eingaben ein Unterstützungsdrehmoment erzeugen. Das Lenksystem kann dazu konfiguriert sein, einen Motor des Lenksystems unter Verwendung des Unterstützungsdrehmoments selektiv zu steuern, um dem Fahrer des Fahrzeugs 10 eine Lenkunterstützung bereitzustellen.
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In einigen Ausführungsformen kann das Lenksystem einen Lenksystemcontroller, wie beispielsweise einen Controller 100, umfassen, wie allgemein in 2 veranschaulicht ist. Der Controller 100 kann jeden geeigneten Controller umfassen. Der Controller 100 kann dazu konfiguriert sein, beispielsweise die verschiedenen Funktionen des Lenksystems zu steuern. Der Controller 100 kann einen Prozessor 102 und einen Speicher 104 umfassen. Der Prozessor 102 kann jeden geeigneten Prozessor umfassen, wie beispielsweise die hierin beschriebenen. Zusätzlich oder alternativ kann der Controller 100 eine geeignete Anzahl von zum Prozessor 102 zusätzlichen oder sich von dem Prozessor 102 unterscheidenden Prozessoren umfassen. Der Speicher 104 kann eine einzelne Platte oder eine Vielzahl von Platten (z. B. Festplatten) umfassen und umfasst ein Speicherverwaltungsmodul, das eine oder mehrere Partitionen innerhalb des Speichers 104 verwaltet. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 104 einen Flash-Speicher, einen Halbleiterspeicher (Festkörperspeicher) oder dergleichen umfassen. Der Speicher 104 kann ein Random Access Memory (RAM), ein Read-Only Memory (ROM) oder eine Kombination davon umfassen. Der Speicher 104 kann Anweisungen umfassen, die, wenn sie vom Prozessor 102 ausgeführt werden, den Prozessor 102 dazu veranlassen, zumindest verschiedene Funktionen des Lenksystems zu steuern.
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Der Controller 100 kann ein oder mehrere Signale von verschiedenen Messgeräten oder Sensoren 106 empfangen, die erfasste oder gemessene Eigenschaften des Fahrzeugs 10 anzeigen. Die Sensoren 106 können alle geeignete Sensoren, Messgeräte und/oder andere geeignete Mechanismen umfassen. Zum Beispiel können die Sensoren 106 einen oder mehrere Drehmomentsensoren oder
- - vorrichtungen, einen oder mehrere Handradpositionssensoren oder
- - vorrichtungen, einen oder mehrere Motorpositionssensoren oder -vorrichtungen, einen oder mehrere Positionssensoren oder -vorrichtungen, andere geeignete Sensoren oder Vorrichtungen oder eine Kombination davon umfassen. Das eine oder die mehreren Signale können ein Handraddrehmoment, einen Handradwinkel, eine Motordrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit (VehSpd), andere geeignete Informationen oder eine Kombination davon anzeigen.
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In einigen Ausführungsformen kann der Controller 100 dazu konfiguriert sein, Sensordaten von mindestens einem Sensor zu empfangen, der mit einem Straßenradaktuator eines Fahrzeugs verbunden ist. Der Controller 100 kann basierend auf Sensordaten einen mechanischen Endanschlagswert eines Straßenradaktuators des Fahrzeugs ermitteln. Der Controller 100 kann basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und einen Endanschlagsdämpfungswert ermitteln. Der Controller 100 kann einen Endanschlagswert eines Handradaktuators basierend auf dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators, dem Endanschlagsdämpfungswert und einem Referenzdrehmomentwert ermitteln. Der Controller 100 kann das Handrad des Fahrzeugs basierend auf dem Endanschlagswert des Handradaktuators selektiv steuern.
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In einigen Ausführungsformen kann der Controller 100 basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs den Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators unter Verwendung einer Nachschlagetabelle ermitteln.
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In einigen Ausführungsformen kann der Controller 100 den Endanschlagsdämpfungswert durch Multiplikation eines Dämpfungsverhältnisses mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermitteln.
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In einigen Ausführungsformen kann der Controller 100 den Endanschlagswert des Handradaktuators ermitteln, indem der Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und den Endanschlagsdämpfungswert zu dem Referenzdrehmomentwert addiert.
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In einigen Ausführungsformen kann der Controller 100 als Reaktion auf einen Fehler in den Sensordaten den Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und den Endanschlagsdämpfungswert basierend auf einem voreingestellten Endanschlags-wert des Straßenradaktuators ermitteln. Der Fehler in den Sensordaten kann entweder einem Fehler in dem mindestens einen Sensor oder einem Mangel an Sensordaten entsprechen. Der voreingestellte Endanschlagswert des Straßenrads kann größer sein als der mechanische Endanschlagswert des Straßenradaktuators.
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In einigen Ausführungsformen kann der Controller 100 einen Endanschlagsschutzwert basierend auf dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators, dem Endanschlagsdämpfungswert, einer Endanschlagsunterstützungsskala, einem Straßenradmotordrehmomentbefehl oder einer Kombination davon ermitteln. Die Endanschlagsunterstützungsskala kann einen Skalierungsfaktor umfassen, der mindestens einen Fahrzeugbefehl dabei begrenzt, dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators entgegenzuwirken.
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3 veranschaulicht allgemein ein Handrad-Steuersystem und ein Straßenrad-Steuersystem. Wie beschrieben, kann der Controller 100 einen Endanschlag des Handradaktuators basierend auf einem gelernten Wert eines Straßenradaktuators ermitteln. Der Controller 100 kann ein oder mehrere Signale (z. B. ein Erkennungssignal für den Endanschlag im Uhrzeigersinn, ein Erkennungssignal für den Endanschlag gegen den Uhrzeigersinn, ein Signal für den Endanschlag im Uhrzeigersinn, ein Signal für den Endanschlag gegen den Uhrzeigersinn und/oder ein andere geeignetes Signal oder andere geeignete Signale) von einem Sensor eines Straßenradaktuators (z. B. RWA-EOT in 3) empfangen. Der Controller 100 kann den Handradaktuator (z.B. HWA-EOT in 3) basierend auf dem einen oder den mehreren Signalen steuern.
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In einigen Ausführungsformen kann der Controller 100, wenn der Controller 100 die Endanschlagswerte des Straßenradaktuators lernt (z.B. basierend auf dem einen oder den mehreren Signalen, die anzeigen, dass ein Endanschlag-Erkennungssignale im Uhrzeigersinn (EOTCw) und Endanschlag-Erkennungssignale gegen den Uhrzeigersinn (EOTCcw) wahr sind), die Endanschlagswerte des Handradaktuators (HWA_EOTCw, HWA_EOTCcw) basierend auf den Endanschlagswerten des Straßenradaktuators ermitteln. Wie in 4 allgemein veranschaulicht ist, kann der Controller 100 beispielsweise eine virtuelle Handradpositionsnachschlagetabelle verwenden, um umgekehrt eine tatsächliche Handradposition nachzuschlagen. Die Nachschlagetabelle kann eine Anzahl von Endanschlagswerten des Handradaktuators umfassen, die einem Endanschlagswert des Straßenradaktuators entsprechen. Zusätzlich oder alternativ kann die Nachschlagetabelle ein Lenkverhältnis zwischen dem Handradaktuator und einem Straßenradaktuator umfassen oder angeben. Das Lenkverhältnis kann sich basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit ändern.
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Wie in 502 von 5A allgemein veranschaulicht ist, kann der Controller 100 die konventionelle Endanschlag-Schutzlogik des Straßenradaktuators erweitern, um einen Endanschlagsaktivbefehl (z.B. EOTActvCmd in 5A) und einen Endanschlagsdämpfungsbefehl (z.B. EOTDampgCmd in 5A) zu enthalten, die der Controller 100 zu einem Straßenradmotordrehmomentbefehl hinzufügen kann. Der Controller 100 kann den Straßenradmotordrehmomentbefehl mit einem Grenzwert für das Motordrehmoment bei Endanschlag versehen. Zusätzlich oder alternativ kann der Controller 100 eine Endanschlagunterstützungsskala (z.B. EO-TAssiSca in 5A) verwenden, um den Motordrehmomentbefehl vor der Begrenzung herabzusetzen.
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In einigen Ausführungsformen kann der Endanschlagsaktivbefehl des Straßenradaktuators eine Nachschlagetabelle umfassen, wobei die x-Achse eine Ritzelposition und die y-Achse der Endanschlagsaktivbefehl des Straßenradaktuators ist. Wenn sich die Ritzelposition auf den Endanschlag zubewegt, erhöht sich der Endanschlagsaktivbefehl des Straßenradaktuators. Zusätzlich oder alternativ kann der Endanschlagsdämpfungsbefehl ein Dämpfungsverhältnis umfassen. Beispielsweise kann eine Dämpfung innerhalb des Arbeitsbereichs des Endanschlags aktiviert werden. Der endgültige Endanschlagsdämpfungsbefehl kann dem Dämpfungsverhältnis multipliziert mit der Handradgeschwindigkeit entsprechen. Die Endanschlagsunterstützungsskala kann eine Nachschlagetabelle umfassen oder einer solchen entsprechen, wobei die x-Achse ein Skalierungsfaktor von eins bis null und die y-Achse eine Ritzelposition ist. Der Controller 100 kann andere Befehle, die dem Endanschlagsaktivbefehl entgegenwirken, unter Verwendung der Endanschlagsskala (z. B. von 100 % auf 0 %) herunterskalieren.
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Wie in 504 von 5B allgemein veranschaulicht ist, kann der Controller 100 die konventionelle Handrad-Endanschlagsschutzlogik erweitern, um einen Endanschlagsaktivbefehl (z.B. EOTActvCmd in 5B) und einen Endanschlagsdämpfungsbefehl (z.B. EOTDampCmd in 5B) zu enthalten, welche die Hauptausgänge des Handradaktuator-Software-Endanschlags sein können und zu einem Referenzdrehmoment addiert werden können. Der Controller 100 kann den allgemeinen Aufwand und das Dämpfungsniveau am Endanschlag unter Verwendung des Endanschlagaktivbefehls und/oder des Endanschlagsdämpfungsbefehls ermitteln. Der Controller 100 kann mehr Fahrzeuggeschwindigkeitspunkte (z. B. 12 oder eine andere geeignete Anzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitspunkten) und/oder Handradgeschwindigkeitspunkte (z. B. 20 oder eine andere geeignete Anzahl von Handradgeschwindigkeitspunkten) hinzufügen, um mehr Abstimmungsspielraum für ein unterschiedliches Endanschlagsgefühl bei unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten und Handradgeschwindigkeiten zur Verfügung zu stellen. Zusätzlich oder alternativ kann die Endanschlagslernlogik unabhängig von der Software-Endanschlagslogik sein.
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In einigen Ausführungsformen kann der Controller 100 die hier beschriebenen Verfahren durchführen. Die hierin beschriebenen Verfahren, wie sie vom Controller 100 ausgeführt werden, sind allerding nicht als Einschränkung zu verstehen, und jede Art von Software, die auf einem Controller oder Prozessor ausgeführt wird, kann die hierin beschriebenen Verfahren ausführen, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel kann ein Controller, wie ein Prozessor, der Software in einem Computergerät ausführt, die hier beschriebenen Verfahren ausführen.
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6 ist ein Ablaufdiagramm, das allgemein ein Verfahren 600 zur Steuerung eines Endanschlags eines Handrads gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Bei 602 empfängt das Verfahren 400 Sensordaten von mindestens einem Sensor, der mit einem Straßenradaktuator eines Fahrzeugs verbunden ist.
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Bei 604 ermittelt das Verfahren 600, basierend auf den Sensordaten, einen mechanischen Endanschlagswert eines Straßenradaktuators des Fahrzeugs. Zum Beispiel kann der Controller 100 basierend auf den Sensordaten den mechanischen Endanschlagswert für den Straßenradaktuator des Fahrzeugs 10 ermitteln.
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Bei 606 ermittelt das Verfahren 600, basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, einen Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und einen Endanschlagsdämpfungswert. Zum Beispiel kann der Controller 100 basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 den Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und den Endanschlagsdämpfungswert ermitteln.
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Bei 608 ermittelt das Verfahren 600 einen Endanschlagwert eines Handradaktuators basierend auf dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators, dem Endanschlagdämpfungswert und einem Referenzdrehmomentwert. Beispielsweise kann der Controller 100 den Endanschlagswert des Handradaktuators basierend auf dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators, des Endanschlagsdämpfungswerts und eines Referenzdrehmomentwerts ermitteln.
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Bei 610 steuert das Verfahren 600 selektiv das Handrad des Fahrzeugs basierend auf dem Endanschlagswert des Handradaktuators. Zum Beispiel kann der Controller 100 das Handrad des Fahrzeugs basierend auf dem Endanschlagswert des Handradaktuators selektiv steuern.
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In einigen Ausführungsformen umfasst ein System zum Steuern eines Endanschlags eines Handrads einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher umfasst Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen: Sensordaten von mindestens einem Sensor zu empfangen, der mit einem Straßenradaktuator eines Fahrzeugs verbunden ist; basierend auf den Sensordaten einen mechanischen Endanschlagswert eines Straßenradaktuators des Fahrzeugs zu ermitteln; basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und einen Endanschlagsdämpfungswert zu ermitteln; einen Endanschlagswert eines Handradaktuators basierend auf dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators, dem Endanschlagsdämpfungswert und einem Referenzdrehmomentwert zu ermitteln; und das Handrad des Fahrzeugs basierend auf dem Endanschlagswert des Handradaktuators selektiv zu steuern.
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In einigen Ausführungsformen umfasst der Speicher ferner Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen, basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs den Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators unter Verwendung einer Nachschlagetabelle zu ermitteln.
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In einigen Ausführungsformen umfasst der Speicher ferner Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, den Endanschlagsdämpfungswert durch Multiplizieren eines Dämpfungsverhältnisses mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln.
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In einigen Ausführungsformen umfasst der Speicher ferner Anweisungen, die, wenn sie vom Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen: den Endanschlagswert des Handradaktuators zu ermitteln, indem der Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und der Endanschlagsdämpfungswert zu dem Referenzdrehmomentwert addiert werden.
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In einigen Ausführungsformen umfasst der Speicher ferner Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen: als Reaktion auf einen Fehler in den Sensordaten den Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und den Endanschlagsdämpfungswert basierend auf einem voreingestellten Endanschlagswert des Straßenradaktuators zu ermitteln.
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In einigen Ausführungsformen entspricht der Fehler in den Sensordaten entweder einem Fehler in dem mindestens einen Sensor oder einem Mangel an Sensordaten.
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In einigen Ausführungsformen ist der voreingestellte Endanschlagswert des Straßenradaktuators größer als der mechanische Endanschlagswert des Straßenradaktuators.
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In einigen Ausführungsformen umfasst der Speicher ferner Anweisungen, die, wenn sie vom Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen, einen Endanschlagsschutzwert basierend auf dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators, dem Endanschlagsdämpfungswert, einer Endanschlagsunterstützungsskala und einem Straßenradmotordrehmomentbefehl zu ermitteln.
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In einigen Ausführungsformen ist die Endanschlagsunterstützungsskala ein Skalierungsfaktor, der mindestens einen Fahrzeugbefehl dabei begrenzt, dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators entgegenzuwirken.
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In einigen Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Endanschlags eines Handrads: ein Empfangen von Sensordaten von mindestens einem Sensor, der mit einem Straßenradaktuator eines Fahrzeugs verbunden ist; ein Ermitteln eines mechanischen Endanschlagswertes eines Straßenradaktuators des Fahrzeugs basierend auf den Sensordaten; ein Ermitteln eines Endanschlagsaktivwertes des Handradaktuators und eines Endanschlagsdämpfungswertes basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs; ein Ermitteln eines Endanschlagswertes eines Handradaktuators basierend auf dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators, dem Endanschlagsdämpfungswert und einem Referenzdrehmomentwert; und ein selektives Steuern des Handrads des Fahrzeugs basierend auf dem Endanschlagswert des Handradaktuators.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner: ein Ermitteln des Endanschlagsaktivwerts des Handradaktuators basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter Verwendung einer Nachschlagetabelle.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner: ein Ermitteln des Endanschlagsdämpfungswertes durch Multiplizieren eines Dämpfungsverhältnisses mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner: ein Ermitteln des Endanschlagswertes des Handradaktuators durch Addieren des Endanschlagsaktivwertes des Handradaktuators und des Endanschlagsdämpfungswertes zum Referenzdrehmomentwert.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner: ein Ermitteln des Endanschlagsaktivwertes des Handradaktuators und des Endanschlagsdämpfungswertes basierend auf einem voreingestellten Endanschlagswert des Straßenradaktuators als Reaktion auf einen Fehler in den Sensordaten.
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In einigen Ausführungsformen entspricht der Fehler in den Sensordaten entweder einem Fehler in dem mindestens einen Sensor oder einem Mangel an Sensordaten.
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In einigen Ausführungsformen ist der voreingestellte Endanschlagswert des Straßenradaktuators größer als der mechanische Endanschlagswert des Straßenradaktuators.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Ermitteln eines Endanschlagsschutzwerts basierend auf dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators, dem Endanschlagsdämpfungswert, einer Endanschlagsunterstützungsskala und einem Straßenradmotordrehmomentbefehl.
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In einigen Ausführungsformen ist die Endanschlagsunterstützungsskala ein Skalierungsfaktor, der mindestens einen Fahrzeugbefehl dabei begrenzt, dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators entgegenzuwirken.
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In einigen Ausführungsformen umfasst ein System zum Steuern des Endanschlags eines Handrads: das Handrad; mindestens einen Sensor, der mit dem Straßenradaktuator eines Fahrzeugs verbunden ist; einen Prozessor; und einen Speicher. Der Speicher enthält Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen: Sensordaten von mindestens einem Sensor zu empfangen, der mit einem Straßenradaktuator eines Fahrzeugs verbunden ist; basierend auf den Sensordaten einen mechanischen Endanschlagswert eines Straßenradaktuators des Fahrzeugs zu ermitteln; basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators und einen Endanschlagsdämpfungswert zu ermitteln; einen Endanschlagswert eines Handradaktuators basierend auf dem Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators, dem Endanschlagsdämpfungswert und einem Referenzdrehmomentwert zu ermitteln; und das Handrad des Fahrzeugs basierend auf dem Endanschlagswert des Handradaktuators selektiv zu steuern.
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In einigen Ausführungsformen umfasst der Speicher ferner Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor dazu veranlassen: basierend auf dem mechanischen Endanschlagswert des Straßenradaktuators und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs den Endanschlagsaktivwert des Handradaktuators unter Verwendung einer Nachschlagetabelle zu ermitteln.
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Das Wort „Beispiel“ wird hier verwendet, um als Beispiel, Fall oder Illustration zu dienen. Jeder Aspekt oder Entwurf, der hier als „Beispiel“ beschrieben wird, ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Aspekten oder Entwürfen auszulegen. Die Verwendung des Wortes „Beispiel“ soll vielmehr Konzepte konkret darstellen. Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff „oder“ ein inklusives „oder“ anstatt eines exklusiven „oder“ bedeuten. Das heißt, sofern nicht anders angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, bedeutet „X umfasst A oder B“ eine der natürlichen inklusiven Permutationen. Das heißt, wenn X A umfasst; X B umfasst; oder X sowohl A als auch B umfasst, dann ist „X umfasst A oder B“ unter jedem der vorstehenden Fälle erfüllt. Darüber hinaus sollten die Artikel „ein/eine“, wie sie in dieser Anmeldung und in den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, allgemein so ausgelegt werden, dass sie „ein/eine oder mehrere“ bedeuten, sofern nicht anders angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, dass auf eine Singularform hingedeutet wird. Darüber hinaus soll die Verwendung des Begriffs „eine Implementierung“ (englisch: „an implementation“) oder „eine Implementierung“ (englisch: „one implementation“) nicht die gleiche Ausführungsform oder Implementierung bedeuten, es sei denn, sie wird als solche beschrieben.
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Implementierungen der hierin beschriebenen Systeme, Algorithmen, Verfahren, Anweisungen usw. können als Hardware, Software oder eine beliebige Kombination davon realisiert werden. Die Hardware kann beispielsweise Computer, Intellectual Property (IP) Kerne, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs), programmierbare Logik-Arrays, optische Prozessoren, programmierbare Logik-Controller, Mikrocode, Mikrocontroller, Server, Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren oder jede andere geeignete Schaltung umfassen. In den Ansprüchen sollte der Begriff „Prozessor“ so verstanden werden, dass er eine der vorgenannten Hardware entweder einzeln oder in Kombination umfasst. Die Begriffe „Signal“ und „Daten“ werden synonym verwendet.
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Wie hierin verwendet, kann der Begriff Modul eine gebündelte funktionale Hardwareeinheit, die zur Verwendung mit anderen Komponenten ausgelegt ist, einen Satz von Anweisungen, die von einer Steuerung ausgeführt werden können (beispielsweise einem Prozessor, der Software oder Firmware ausführt), eine Verarbeitungsschaltung, die konfiguriert ist, eine bestimmte Funktion auszuführen, und eine eigenständige Hardware- oder Softwarekomponente umfassen, die mit einem größeren System verbunden ist. Beispielsweise kann ein Modul eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), eine Schaltung, eine digitale Logikschaltung, eine analoge Schaltung, eine Kombination von diskreten Schaltungen, Gates und anderen Arten von Hardware oder eine Kombination davon umfassen. In anderen Ausführungsformen kann ein Modul einen Speicher umfassen, der Anweisungen speichert, die von einem Controller ausgeführt werden können, um ein Merkmal des Moduls zu implementieren.
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Ferner können in einem Aspekt beispielsweise hierin beschriebene Systeme unter Verwendung eines Allzweckcomputers oder eines Allzweckprozessors mit einem Computerprogramm implementiert werden, dass bei Ausführung eines der jeweiligen Verfahren, Algorithmen und/oder hierin beschriebenen Anweisungen ausführt. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise ein Spezialcomputer/-prozessor verwendet werden, der andere Hardware zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, Algorithmen oder Anweisungen enthalten kann.
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Ferner können alle oder ein Teil der Implementierungen der vorliegenden Offenbarung die Form eines Computerprogrammprodukts annehmen, auf das beispielsweise von einem computerverwendbaren oder computerlesbaren Medium aus zugegriffen werden kann. Ein computerverwendbares oder computerlesbares Medium kann ein beliebiges Gerät sein, das beispielsweise das Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem Prozessor greifbar enthalten, speichern, kommunizieren oder transportieren kann. Das Medium kann beispielsweise eine elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische oder eine Halbleitereinrichtung sein. Andere geeignete Medien sind ebenfalls verfügbar.